В августе 1877 г. в Сербию был направлен П.И. Бобриков. Он должен был ознакомиться с готовностью сербской армии к войне и попытаться склонить Милана к вступлению в войну с Турцией. После долгих колебаний 1 декабря 1877 г. Сербия объявила войну Турции. Бобрикову принадлежала ведущая роль в планировании операций сербской армии. Успешные действия сербских войск «сковали» действия софийской группировки турок и тем самым оказали существенную помощь отряду генерала И.В. Гурко при переходе через Балканы, а с взятием Ниша была достигнута главная цель сербского наступления — снята угроза флангу и тылу российской армии на константинопольском направлении. Занимался Бобриков и организацией агентурной работы, вернее, констатировал отсутствие таковой.
Готовясь к обороне Балканских перевалов, которая была поручена VIII армейскому корпусу генерала Ф.Ф. Радецкого, русское командование должно было знать, в каком направлении турки намерены нанести главный удар. 3 августа Г. Начович сообщил полковнику Артамонову полученные им сведения о рекогносцировке неприятелем Твардицкого перевала и нахождении в районе реки Тунджи (близлежащей к указанному перевалу) 35 тыс. турецких солдат. Эти сведения в дальнейшем не подтвердились. Со своей стороны, генералы Столетов и Дерожинский также провели разведку и доложили командиру 8-го армейского корпуса Ф.Ф. Радецкому о вероятном наступлении Сулейман-паши на Шипкинский перевал. Однако Ф.Ф. Радецкий считал, что главные силы турецкой армии находятся в Осман-Пазарс, т. е. на значительном удалении от Шипкинского перевала. Ошибка Радецкого в переброске резервов на второстепенный участок фронта едва не обошлась дорого русской армии. Утром 7 августа генерал Столетов донес генералу Радецкому о приближении к Шипке армии Сулейман-паши. Положение становилось критическим: у русских вместе с болгарскими ополченцами насчитывалось 4 тысячи бойцов при 27 орудиях. Противник располагал 27 тыс. солдат при 48 орудиями (
9 августа начался штурм Шипки, шесть дней продолжались кровопролитные бои, враг рвался к перевалу, не считаясь с потерями. Подобного ожесточенного штурма не было во всю войну. Защитники Шипки вместе с подоспевшими на помощь солдатами 4-й стрелковой бригады отбили 14 атак. Планы турецкого командования прорваться в Северную Болгарию, выручить армию Осман-паши и тем самым расколоть фронт русских войск потерпели поражение.
Началось знаменитое «шипкинское сидение». Турецкое командование попыталось воспользоваться этим для экспедиции в Черногорию, но вторгнувшийся туда Сулеман-паша был отбит с большими потерями. В Черногорию в мае 1877 г. военным советником к князю Николаю был командирован Генерального штаба полковник А.А. Боголюбов. Он фактически являлся разработчиком планов насту-нления черногорских войск, а также руководил деятельностью российских солдат и офицеров в черногорской армии. Бывший среди добровольцев доктор А.В. Щербак писал