Другая русская армия под командованием фельдмаршала П.П. Ласси в 1736 году захватила Азов. В следующем году Миних с ходу взял мощную турецкую крепость Очаков в устье Днепра. И опять он сначала слал победные реляции, а затем сообщал: «Армия не нуждается ни в чём, но климат убийственный: помимо 2 тысяч раненых, больных 8 тысяч; они умирают, как мухи, и всё от климата, который что в Венгрии — знойные дни и холодные ночи». В следующем письме Миних сообщил, что его армия покинула Очаков: «Засуха такая, что вода в Буге и Днепре позеленела, стала почти горячей — в течение двух месяцев едва три дождя выпало». А уже в сентябре он известил Бирона, что войска вынуждены вернуться на Украину из-за проливных дождей: «В августе и сентябре мы желали уж не дождя, а прежней пыли». Несмотря на тяжелейшие потери, Миних по-прежнему был уверен, что победа близка, «все зажиточные турки в Константинополе уже отправляют свои лучшие вещи в Азию и считают гибель своего государства неминуемою».

Турки согласились на переговоры. В пограничный польский город Немиров императрица направила делегацию во главе с П.П. Шафировым, вторым послом был назначен А.П. Волынский, третьим — бывший резидент в Стамбуле И.И. Неплюев. Вручённая им инструкция предусматривала заключение мира на наивыгодных для России условиях — передачи ей Крыма и всего северного побережья Чёрного моря от Кубани до Днестра. Остерман допускал сохранение Крыма под властью султана, если он согласится выселить оттуда беспокойных татар и поселить на их место «другого закону подданных турецких». В случае дальнейшего «преуспевания наших военных действ» надлежало требовать у турок провести границу по Дунаю, а Валахию и Молдавию объявить «удельными особливыми княжествами» под протекторатом России.

Но австрийцы после первых успехов в Сербии и Валахии стали терпеть поражения и оставили занятый ими Бухарест. Миних увёл из Очакова победоносную армию, таявшую от болезней. Австрийцы потребовали у Турции Боснию и большую часть Валахии. Начались раздоры среди союзников, чем не преминули воспользоваться турецкие дипломаты. На частной встрече с Волынским реис-эфенди (министр иностранных дел) заявил, что готов заключить мир, не дожидаясь известий из Стамбула, при условии, что Россия обязуется «после удовольствования от Порты по своему желанию отстать от союза с римским цесарем».

Дальнейшие переговоры показали, что готовность турок к миру являлась показной — они не желали отдавать России не только Крым и Тамань, но и Очаков, а австрийцам вообще ничего: «Пока все турки не пропадут и Порта не исчезнет, они ни четверти аршина земли им уступить не хотят». Шафиров и Волынский вынуждены сообщить в Петербург неутешительный вывод: «Из всех поступков турок ничего другого признать не можем, как что они у нас выведать хотят, чтобы мы им нагло открылись, а потом бы ваше величество с римским цесарем поссорить, ибо сначала и им (австрийцам. — И.К.) те же попытки чинили чрез молдавского князя Гику. Турки всячески простираются между нами холодность положить, в чём их весь авантаж состоит».

Турки «проволокли» время, пока ситуация на фронтах не изменилась для них к лучшему — русские ушли из Крыма, австрийцы потеряли крепость Ниш в Сербии. Император Карл VI в конце августа согласился умерить притязания, но было уже поздно. Теперь реис-эфенди был согласен отдать России только Азов, и то с разрушенными укреплениями. 20 сентября на встрече с турецким переводчиком Волынский отказался от таких условий и пригрозил: «Ежели турки недовольны нашими умеренными требованиями, то мы будем далее войну продолжать. Но ежели пламень расширится, то, может быть, как он уповает на Бога, в будущую кампанию и сверх Очакова что турки потеряют; тогда им труднее и договоры быть могут». Угрозы не помогли, Немировский конгресс завершился безрезультатно.

Летом 1738 года 108-тысячная армия Миниха переправилась через Буг и двинулась в направлении турецкой крепости Бендеры. Поскольку в Бессарабии свирепствовала эпидемия, Миних приказал идти через территорию Польши, нарушая таким образом её нейтралитет. В непрерывных боях с наседавшей турецкой и татарской конницей русские войска медленно продвигались вперёд. «А как пришли к реке Днестру, жары были великие и частое утруждение от неприятеля, от чего немалая слабость в армии стала показываться, а паче скот весьма ослабел», — вспоминал капитан гвардии Василий Нащокин.

Артиллерия уже открыла огонь по турецкому лагерю на другом берегу, но генеральное сражение так и не состоялось. Переправляться на крутой берег на виду у всей турецкой армии командующий не решился и приказал отступать. Обратный путь армии был тяжёлым, поскольку «неприятель от неё не отлучался, которым проводникам мы не очень рады были и от непрестанных тревог зело утруждены». Партии фуражиров подвергались нападениям; однажды налетевшие татары перебили и взяли в плен 700 человек, за что Миних разжаловал командира дивизии генерала Загряжского в драгуны, а командира разгромленного отряда приказал расстрелять. Гибель скота заставляла уничтожать «амуничные вещи» и прочее снаряжение, ядра закапывали в землю. Порой приходилось всей армии стоять в «безводных местах», отправив за водой внушительные силы в 10–12 тысяч человек. В армии, ослабленной длинными переходами, плохим питанием и жарой, начались болезни. Отступление к своим границам было, по выражению одного офицера, «подобно ретираде побитой армии». В довершение неудач этого года в завоёванном Очакове началась чума. Миних приказал взорвать крепость, а гарнизон отвести к днепровским порогам. Таким образом, кампания не только не стала победной, но и привела к потере опорных пунктов; в руках русских остался лишь Азов.

Неудачный ход войны заставлял Бирона нервничать. Фавориту вообще мешал темперамент. Как писал Манштейн, «он очень старался приобрести талант притворства, но никогда не мог дойти до той степени совершенства, в какой им обладал граф Остерман, мастер этого дела». Летом 1736 года Бирон был уверен в скорой победе над турками без помощи австрийцев и писал Кейзерлингу в Варшаву: «Мы и одни всегда справимся». Но в октябре 1738 года разразился дипломатический скандал. В беседе с австрийским послом бароном Карлом Генрихом фон Остейном Бирон поинтересовался, отчего союзники теряют свои крепости (австрийцы незадолго до того сдали туркам город Ниш). Посол, обидевшись, ответил, что это русские постоянно преувеличивают свои успехи: «…подняли большой шум и убили трёх татар». Тогда Бирон заявил, что австрийцы и татар-то не видели, зато их доблестная армия смогла одолеть «пятерых евреев», после чего покинул комнату, не пожелал принять Остейна у себя на дне рождения и отказался вести с ним неофициальные беседы. Посол отомстил фавориту фразой: «Когда граф Бирон говорит о лошадях, он говорит как человек; когда же он говорит о людях или с людьми, он выражается как лошадь». Но поскольку с Бироном ничего сделать было нельзя, австрийскому двору пришлось отозвать Остейна и назначить на его место более деликатного маркиза Ботту д'Адорно.

Стремившаяся выйти из войны австрийская дипломатия пыталась в 1738 году столкнуть Бирона с Остерманом и вести дела с первым, игнорируя второго. Тут уж пришлось вмешаться Анне: в письме императору Карлу VI она заявила, что вице-канцлер пользуется её полным доверием и проводит согласованную с ней политику. На заключительном этапе войны именно Остерман принял предложение о посредничестве французской дипломатии, в то время как Бирон давал Рондо «честное слово его в том, что, доколе он сохранит какое-либо значение у её величества, никогда русский двор не войдёт ни в какие соглашения с Францией».