Новый главнокомандующий поспешил воспользоваться слабостью неприятеля. В первых числах мая он стянул войска к Гирсову. 5 мая авангард Кульнева занял Черноводу, а 14-го перешла Дунай и главная армия, снабженная провиантом на 40 дней. Дойдя до Карасу, армия разделилась: Каменский 1-й пошел с 18 000 к Базарджику, а Каменский 2-й с главными силами (25 000) двинулся к Силистрии.
Действия их увенчались полным успехом. Каменский 1-й разгромил 22 мая под Базарджиком корпус Пеливана, а 1 июня овладел сильно укрепленным Разградом. При Базарджике сражалось 18 700 русских с 10 000 турок. Наши потери — 1600 человек, у турок — 3000 убитыми и ранеными, 2000 пленными, 68 знамен и 17 орудий. Силистрия сдалась его брату уже 30 мая, после семидневной осады (трофеи — 40 знамен и 190 орудий — гарнизон отпущен).
Пытаясь выиграть время для формирования армии, визирь просил о перемирии, но русский главнокомандующий потребовал от него принятия уже известных условий (граница по Дунай и т. д.). На следующий же день после сдачи Силистрии армия двинулась к Шумле и 10 июня обложила ее. Наши силы не превышали 35 000, турок успело собраться до 40 000. Штурм 11 июня не удался. Когда же в конце июня в крепость успел проскочить большой транспорт с продовольствием, Каменский, потеряв надежду на скорую сдачу и опасаясь турецкого десанта от Варны себе в тыл, снял осаду Шумлы и пошел к Рущуку, где 10-тысячный корпус Засса был бессилен справиться с 20-тысячным гарнизоном этой сильной крепости. С собой под Рущук главнокомандующий взял всего 12 000, четвертую часть всех сил. Большая часть армии была оставлена с Каменским 1-м наблюдать за Шумлой и Варной.
Соединившись с Зассом, Каменский 22 июля штурмовал Рущук, но был отбит с громадными потерями. Каменский настоял на штурме, несмотря на представления о его несвоевременности. Комендант Босняк-Ага решил атаковать русских во рву, дав передовым взобраться на вал. Штурм превратился в настоящую бойню; упорствуя на своем решении, Каменский бросал резервы, что лишь увеличивало потери; из 17 000 штурмовавших выбито 360 офицеров и 8000 нижних чинов. Главнокомандующий обвинил войска и просил даже государя об отставке.
Тем временем силы турок росли. У визиря Османа под Шумлой набралось до 60 000, сераскир Кушакчи собрал на реке Янтра 30 000 из Северной и Западной Болгарии, а из Албании под Шумлу шло 15 000 Мухтара-паши. Все это давало туркам громадный перевес, чем визирь и не преминул воспользоваться. Желая сбить Каменского 1-го (28 000) с его крепкой позиции у Шумлы, Осман дважды атаковал его, но не всеми силами, а по частям (8 июля 12 000, 23-го 30 000) и оба раза был отбит. Каменский 1-й отошел к Силистрии лишь 3 августа.
В десятых числах августа турки предприняли второе наступление. Кушакчи с Янтры и Осман от Шумлы двинулись к Рущуку с целью заставить Каменского 2-го снять осаду. Турки шли двумя отдельными массами. Каменский 2-й воспользовался этой разобщенностью и медлительностью Османа, двинулся на Кушакчи и 26 августа под Батыном наголову разбил сераскира. При Батыне у Каменского было 21 000 при 62 орудиях, у турок — 30 000. Наш урон — 1400 убитых и раненых, у турок — 5000 убитых и раненых, 4681 пленный, 78 знамен, 14 орудий.
Батынская победа оказала решающее влияние на ход кампании. Она навела панику на турок и совершенно лишила их всякой активности. 15 сентября сдался Рущук (гарнизон отпущен, сдав 42 знамени и 247 орудий, считая с укреплениями Журжи). Желая закончить кампанию покорением всех дунайских крепостей и провести диверсию для сербов, Каменский двинулся от Рущука правым берегом вверх по Дунаю. Никополь и Северин сдались без сопротивления, весь север Болгарии был очищен от турок, а летучий отряд графа Воронцова овладел Пленной, Ловчей и Сельви. Генерал Засс с 12 000 был двинут на помощь сербам.
Обстановка складывалась благоприятно для движения за Балканы — на Адрианополь и дальше к Босфору. Однако, ввиду позднего времени года и недостатка фуража, Каменский не рискнул на то, на что семьдесят лет спустя отважился Гурко. В конце октября он вернулся к Рущуку и, оставив в дунайских тет-де-понах 3 дивизии, отвел остальные 6 на квартиры в Валахию.
Кампания 1810 года увенчалась полным успехом. Дунайские крепости взяты, живой силе турок нанесен ряд чувствительных ударов. Сербия спасена победами Засса под Береговом и Кара-Георгия под Лозницей. К концу 1810 года ни одного свободного турка не оставалось на сербской земле.