Николай I выбрал в сложившихся условиях единственно возможную кандидатуру, и Паскевич полностью оправдал возлагавшиеся на него монархом надежды. Он сразу избрал правильную тактику – вместо того чтобы ввязываться в затяжные локальные бои, решил сразу, по-суворовски, разгромить основные польские силы. С этой целью он, умело проведенным фланговым маневром, оттеснил армию инсургентов под командованием Яна Скржинецкого (вскоре его место занял генерал Генрих Дембинский) к Варшаве.
Паскевич решил не повторять примененный Суворовым вариант штурма Варшавы, который штурмовал городское предместье Прагу. Вместо этого русские войска переправились через Вислу, чтобы нанести основной удар с западной стороны.
Когда 19 августа Паскевич начал осаду Варшавы, то польское командование приняло ошибочное решение ограничиться пассивной обороной, что было заведомо проигрышным вариантом. Силы Паскевича составляли 75 тысяч и 400 пушек, в то время как повстанцев – только 35 тысяч (из них 15 тысяч были плохо обученные добровольцы национальной гвардии). У поляков был шанс прорваться из осажденного города или попробовать дать бой на подступах к нему Но защитить при штурме обширную линию укреплений, не зная направления главного удара Паскевича, при таком соотношении сил они шансов почти не имели.
Паскевич правильно рассчитал, что рассредоточенные польские силы (значительная часть из них находилась в Праге) не смогут отразить концентрированного удара, и 25 сентября, после сильной артиллерийской подготовки атаковал первую линию укреплений. Несмотря на крайне ожесточенное сопротивление и многочисленные польские контратаки, он сумел их взять штыковым ударом. Окончилась неудачей и попытка польского командования попытаться отбить редуты первой линии.
На рассвете следующего дня Паскевич опять штыковой атакой (сопровождаемой музыкой военного оркестра) захватил вторую линию укреплений. При штурме сам полководец получил тяжелую контузию и, думая, что смертельно ранен, сказал по-французски: «По крайней мере, я исполнил мой долг».
После 36 часов почти непрерывного боя Варшава пала.
О том, насколько мастерски Паскевичем был проведен штурм польской столицы, свидетельствуют цифры потерь. Русские составили около 10 тысяч, а польские – более 8: таким образом, потери штурмующих и оборонявшихся были почти равны.
Войдя в Варшаву, Паскевич сообщил императору: «Варшава у ног Вашего Императорского величества».
За блестяще проведенную операцию Паскевич был удостоен Николаем I титула светлейшего князя Варшавского.
Как и после побед на Кавказе, Паскевич был назначен наместником на покоренной территории и долгое время управлял царством Польским.
Вновь полководческий дар Паскевича понадобился самодержцу, когда весной 1849 г. он принял решение помочь Австрии в подавлении венгерского национального восстания. Отдельная тема, что это решение Николая I было катастрофической ошибкой стратегического характера, повлекшей в будущем негативные последствия для империи. Однако, не обсуждая политической составляющей венгерского похода, не вызывает сомнения, что возглавивший главные русские силы Паскевич действовал безупречно.
Генерал-фельдмаршал сумел в самое короткое время собрать 150-тысячную армию и провести нелегкий переход через Карпаты. При вступлении на венгерскую землю, Паскевич во избежание лишних потерь уклонился от проведения крупных операций. Он понимал, что при десятикратном превосходстве русских и австрийских войск над повстанцами (силы которых не превышали 30 тысяч) венгры и так обречены на поражение. В основном его деятельность свелась к маневрированию и боям локального значения. Наиболее крупным столкновением была битва 21 июля под Дебреценом, но и там венгры оказали значительно превосходящим русским войскам лишь сравнительно слабое сопротивление. Через несколько дней вся армия повстанцев под командованием Артура Гергея сдалась генералу Федору Ридигеру и бесмыссленная венгерская кампания была закончена.
Понимая свою обреченность, венгры, продолжая ожесточенно сопротивляться австрийцам, начали добровольно сдаваться русским войскам.
Счет русских потерь в кампании говорит сам за себя. Не считая умерших в результате начавшейся из-за плохого питания эпидемии холеры (в чем виноваты были исключительно австрийцы, не обеспечившие ранее взятого ими на себя обязательства по снабжению продовольствием) и других небоевых потерь, убитыми было потеряно 708 человек и 2 тысячи 447 ранеными.