В горах тем временем установилась суровая зима с двадцатиградусными морозами. С половины ноября снег завалил балканские проходы, и войска Радецкого жестоко страдали в своих орлиных гнездах. Двинутая на Шипку без теплых сапог и полушубков 24-я пехотная дивизия была буквально заморожена, с небольшим в две недели лишившись двух третей своего состава, и к половине декабря ее сняли с перевала. Нужна была вся твердость Радецкого и героизм его VIII корпуса, чтобы отсиживаться почти три месяца в таких условиях и удержать в своих окоченевших руках важнейший стратегический пункт театра войны. В трех полках 24-й дивизии обморожено 6213 человек — свыше двух третей штатного состава. Во всем отряде Радецкого с 5 сентября по 24 декабря боевая убыль составила 700 человек, заболело и обморожено 9500.
У турок Реуф был назначен военным министром, и Южную армию принял Вессель-паша. Желая чем-нибудь ознаменовать свое вступление в командование, он 9 ноября ночью атаковал гору Святого Николая на Шипке, но был отбит.
Между тем Сулейман приступил к организации наступления главной турецкой армии — Восточной. Он мог бы сосредоточить 70 000–80 000 штыков для решительного удара в любой пункт расположения Рущукского отряда, но вместо этого предпочел раздробить свои силы по двум направлениям: 35 000 с 96 орудиями двинуто было против левого фланга Рущукского отряда — XII корпуса великого князя Владимира Александровича (Банковский был назначен еще в конце июля начальником штаба цесаревича), а другие 35 000 при 42 орудиях изготовились для решительного удара на Елену — в разрез Рущукского отряда и войск Радецкого.
Турки потеряли 10 дней на рекогносцировки и демонстрации. Наконец, 13 ноября Сулейман с первой из своих групп перешел речку Кара-Лом и 14-го атаковал авангард XII корпуса, но был отражен в делах у Трестеника и Косабины. У Трестеника 5 батальонов 12-й дивизии (3500 штыков), поддержанные 44 орудиями, сдержали натиск 40 таборов (28 000 турок). Наш урон у Трестеника — 32 офицера, 761 нижний чин, у турок выбыло 1300 человек. При Косабине у нас из 2500 человек с 12 орудиями убыло 367 человек, у турок из 4500 — 800 человек. Потерпев эту неудачу, Сулейман отправился к главной ударной группе, чтобы лично руководить наступлением на Елену против растянутого в ниточку фронта новообразованного XI корпуса барона Деллинсгаузена. 22 ноября турки обрушились на наш Еленинский отряд — 5000 при 26 орудиях — и совершенно растерзали его. Вся тяжесть боя легла на севцев, поддержанных затем 4-й стрелковой бригадой. Турок было 25 000 при 40 орудиях. Наши потери — 55 офицеров, 1807 нижних чинов и 11 орудий.
Весь Восточный фронт русского расположения в Болгарии был прорван, на следующий же день турки могли быть в Тырнове, захватив огромные обозы, склады и парки VIII и XI корпусов. Тыл Радецкого очутился под ударом, и дальнейшее продвижение Сулеймана могло повлечь за собой крушение всего Балканского фронта. Однако турки не развили свой успех и весь день 23 ноября бездействовали и окапывались. 24-го же числа спешно двинутая цесаревичем 26-я пехотная дивизия восстановила положение, сбив турок под Златарицей. Сулейман после этого распорядился прекратить наступление и уехал опять в Рущук для действий против левого фланга войска цесаревича. У генерала Деллинсгаузена оказалось сосредоточенными на Еленинском направлении около трех дивизий — 22 000 бойцов при 137 орудиях, и он просил главнокомандующего разрешить ему переход в наступление, чтобы окончательно разбить турок. Однако великий князь не разрешил этого по той же причине, по которой задержал победоносный отряд Гурко. Запертый в Плевне Осман незримо верховодил всеми русскими операциями. Главная квартира, «ожегшись на молоке, дула на воду» — она упускала одну победу за другой.
Сулейман, сосредоточив «кулак» против нашего фланга, перешел Лом и 30 ноября атаковал у Мечки цесаревича. Турки были отбиты, сброшены в Лом и в беспорядке отступили. У Сулеймана при Мечке было 40 000 человек со 114 орудиями. Цесаревич успел, однако, сосредоточить здесь 28 000 при 138 орудиях (части 1-й, 12-й и 35-й дивизий). Наш урон составил 22 офицера, 813 нижних чинов. Турок перебито до 3000. За Мечку цесаревичу пожалована Георгиевская звезда. В конце этого сражения в штаб Сулеймана пришла горестная для Турции весть: лучшей ее армии не стало, Гази Осман был в плену.
С половины ноября армия Османа, стиснутая в Плевне в четыре раза превосходившим ее железным кольцом русских войск, стала задыхаться в этих тисках. Припасы подошли к концу, и на военном совете решено было пробиться сквозь линию обложения. 28 ноября, в утреннем тумане, турецкая армия обрушилась на Гренадерский корпус, но после упорного боя была отражена по всей линии и отошла в Плевну, где и положила оружие. Раненый Осман вручил свою саблю командиру гренадер — генералу Ганецкому.