После Ловчи положение турок в Плевне ухудшилось, связь их с Сулейманом была теперь затруднена. Русское же командование решило, что пришло время покончить с Плевной. Наученное горьким опытом двух неудач, оно готовило новый штурм очень тщательно. Решено было провести длительную и сильную артиллерийскую подготовку. Артподготовка длилась четыре дня, но разрушить укрепления не удалось несмотря на огромный расход снарядов, который вызывал, по словам начальника артиллерии генерала Н.Ф.Масальского, большие трудности в их пополнении. Это в некоторой степени повлияло на исход штурма. Гораздо важнее были ошибки плана. Главная из них заключалась в неверном направлении главного удара. На западе Плевна была почти не укреплена. Имелась полная возможность, обойдя укрепления, атаковать лагерь с этой стороны. Но диспозиция предусматривала штурм с трех других, самых укрепленных сторон, да и разослана она была всего за несколько часов до штурма. Большим недостатком подготовки было и то, что разведка своевременно не установила всех турецких укреплений. Наконец, и время начала штурма было выбрано неудачно, после долгого ливня и при моросящем дожде, размокшей почве и плохой видимости.
Успешно развивалось наступление только на левом фланге, где штурмом руководил Скобелев. Самой близкой к русским турецкой позицией был третий гребень Зеленых гор, за ним располагалась система редутов, протянувшихся к северо-востоку, по направлению к городу. Основным укреплением были редуты, получившие название скобелевских: Каванлык (№ 1) и Иса-Ага (№ 2). Путь к этим редутам, являвшимся ключом всей обороны, преграждал глубокий и обрывистый овраг, по дну которого протекал Зеленогорский ручей с одним непрочным мостиком. Редуты соединялись глубокой траншеей, на самом гребне, при подъеме из лощины, были отрыты окопы для стрелков. Задачу предстояло решить очень трудную, тем более что разведка не дала сведений о существовании трех редутов к западу от редутов № 1 и 2.
Общий штурм был назначен на 15 часов. Чтобы приблизиться к турецким редутам и обеспечить выгодную исходную позицию для атаки, Скобелев решил сначала захватить гребень Зеленых гор. После короткой артподготовки в 10 часов стремительной атакой турки были сбиты с гребня, а их попытки вернуть позиции отражены. В 15 часов вместе с другими войсками скобелевцы пошли в атаку. Но удачно начатое наступление встретило сильное и даже неожиданное сопротивление врага. Войска попали под огонь с востока, справа, из редутов Араб-табий и Омар-бей-табий, с фронта и с запада, слева, в том числе из редутов Таль-ат-табий, Милас-табий и Баглар-баши, о существовании которых в отряде Скобелева никто не знал. Владимирцы, суздальцы и два приданных им батальона стали нести большие потери и залегли у ручья. Скобелеву пришлось двинуть им на помощь из резерва Ревельский полк. Но атака снова была остановлена. В резерве оставались только Либавский полк и два батальона. Видя, что чаша весов колеблется и медлить нельзя, Скобелев послал в бой этот последний резерв. Но перелома и теперь добиться не удалось. Резервов больше не было.
Тогда Скобелев поступил так, как он всегда поступал в критические моменты боя. Верхом на коне, с обнаженной шашкой в руке, он бросился вперед, увлекая за собой солдат. Вот как описывает этот момент его начальник штаба А.Н.Куропаткин, оставивший не только наиболее достоверные воспоминания о действиях Скобелева в этой войне, но и один из наиболее обстоятельных военно-ученых трудов: