Поводом к очередной войне стали набеги крымских татар в 1735 г. на Украину и поход крымского хана через русские земли в Дагестан и Закавказье. В ходе Русско-турецкой войны 1735–1739 гг. русские войска под командой фельдмаршала Бурхарда Кристофа (Христафора Антоновича) Миниха действовали в Молдавии, взяли крепость Кинбурн в устье Днепра и Очаков, генерал П.П. Ласси взял Азов и Таганрог, брал Перекоп, трижды переходил через Сиваш и входил в Крым, два раза брал Бахчисарай. Хан Каплан-Гирей вынужден был скрываться в горах. Крымское ханство впервые оказалось уязвимым для российских ударов. Однако русские войска не могли удержать Крым и устье Днепра из-за удаленности баз снабжения армии, недостатка воды, жары и начавшейся эпидемии. По условиям Белградского мира Россия закрепляла за собой Запорожье, Азов и Таганрог.
Решающей для судеб Крыма стала Русско-турецкая война 1768–1774 г. Она началась с набега на Россию хана Крым-Гирея в январе 1769 г. Это был последний крупный поход крымцев. Крым-Гирей с 70-тысячным войском нанес удар по пограничным крепостям Бахмуту и Елисаветграду, разорил земли в верхнем течении рек Ингул и Ингулец. Однако командующий 2-й русской армией генерал П.А. Румянцев разгромил Крым-Гирея.
Вскоре П.А. Румянцев был назначен командующим 1-й армией. Осенью 1769 г. он овладел Яссами и Бухарестом, а в 1770 г. разгромил турок в сражениях при Мертвой могиле, Ларге и Кагуле. Русский флот в том же году одержал знаменитую победу в Чесменской бухте. В 1771 г. 2-я русская армия под командованием генерала князя В.М. Долгорукова подошла к Перекопу. После решительного штурма крепость в июне 1771 г. пала. Русские войска устремились в Крым. Преодолевая ожесточенное сопротивление крымской конницы, отдельные отряды 2-й армии заняли к концу июля весь полуостров, захватив все крепости. Успешные действия войск Долгорукова в Крыму были невозможны без содействия моряков воссозданной Азовской флотилии. В июне 1771 г. адмиралу А.Н. Сенявину удалось обратить в бегство турецкую флотилию из 30 боевых и транспортных судов. Тем самым была сорвана попытка высадить десант в Крыму.
Под контролем Долгорукова крымская знать впервые с ХV в. самостоятельно избрала нового хана без оглядки на Османскую империю. На христианских церквях Кафы подняли колокола и установили кресты, что раньше было запрещено.
В 1772 г. между Крымским ханством и Россией был подписан договор о дружбе и союзе. Договор провозглашал независимость ханства. России передавались крепости Керчь, Кинбурн и Еникале. 10 июля 1774 г. в небольшой болгарской деревушке с турецким названием Кючук-Кайнарджи («маленький горячий источник») П.А. Румянцев и представитель турецкого султана подписали мирный договор. По его условиям Крымское ханство признавалось независимым. Турецкий султан сохранял право духовного главы мусульман Крыма. Русские торговые корабли получали право свободного прохода через Босфор и Дарданеллы, русские купцы могли свободно торговать во всех турецких портах, а турецкие – в России.
Кючук-Кайнарджийский договор позволил России приступить к более интенсивному освоению Северного Причерноморья, получившего название Новороссии. Инициатором и руководителем этого освоения стал фаворит Екатерины II Г.А. Потемкин. В 1775 г. он был назначен наместником и генерал-губернатором Новороссийской, Азовской и Астраханской губерний. Ему же были подчинены все казачьи войска.
Однако в Стамбуле, да и в Крыму, многие не смирились с условиями Кючук-Кайнарджийского договора. Крым стал ареной ожесточенной борьбы между различными группировками знати. Некоторые ханы пытались занять престол с помощью османских войск. Так, один из таких отрядов высадился сразу после подписания Кючук-Кайнарджийского договора под Алуштой. Русский отряд под деревней Шума разгромил турок. В этом бою получил тяжелейшее ранение в глаз командир гренадерского батальона М.И. Кутузов.
Посаженный на престол при поддержке России хан Шагин-Гирей пытался проводить реформы с целью европеизации ханства, но он был высокомерен и жесток, вступил в конфликт со многими знатными родами и мусульманским духовенством. В Крыму вспыхнул мятеж. Опасаясь резни, с полуострова переселились 31 тыс. греков и армян, что для земледелия Крыма стало полной катастрофой. Переселенцев поселили на побережье Азовского моря. По приказу императрицы Екатерины II им было выделено 100 тыс. руб. для компенсации потерь.
Обстановка в ханстве еще более накалилась. Шагин-Гирей при поддержке Турции был свергнут и бежал в Керчь под защиту русского гарнизона. Потемкин, давно говоривший о необходимости присоединения Крыма к России, решил воспользоваться ситуацией. В одной из записок императрице Потемкин писал: «Татарское гнездо в сем полуострове от давних времен есть причиною войны, беспокойств, разорений границ наших, издержек несносных, которые уже в царствование Вашего величества перешли только для сего места более двенадцати миллионов, включая людей, коих цену положить трудно…»