In juli 1867 werd een nieuwe provincie Turkestan gecreëerd en onder leiding van generaal von Kaufmann geplaatst, met zijn hoofdkwartier in Tasjkent. De Bokharan Amir had zijn onderdanen niet volledig onder controle, er waren willekeurige invallen en opstanden, dus besloot Kaufmann de zaken te bespoedigen door Samarkand aan te vallen. Nadat hij een Bocharaanse strijdmacht had verspreid, sloot Samarkand de poorten voor het Bocharaanse leger en gaf zich over (mei 1868). Hij liet een garnizoen achter in Samarkand en vertrok om enkele afgelegen gebieden te verkennen. Het garnizoen werd belegerd en verkeerde in grote moeilijkheden totdat Kaufmann terugkeerde. Op 2 juni 1868, in een beslissende slag op de Zerabulak-hoogten, versloegen de Russen de belangrijkste strijdkrachten van de Bukhara-emir, waarbij ze minder dan 100 mensen verloren, terwijl het Bukhara-leger van 3,5 tot 10.000 verloor. Op 5 juli 1868 werd een vredesverdrag ondertekend. Het kanaat van Bokhara verloor Samarkand en bleef tot de revolutie een semi-onafhankelijke vazal. Het kanaat van Kokand had zijn westelijk grondgebied verloren, was beperkt tot de Ferghana-vallei en de omliggende bergen en bleef ongeveer tien jaar onafhankelijk. Volgens de Atlas van Bregel breidde het nu vazal-Khanaat van Bokhara zich, als het nergens anders was, in 1870 uit naar het oosten en annexeerde het deel van Bactrië dat werd ingesloten door de Turkestan Range, het Pamir-plateau en de Afghaanse grens.