23 июня русские разбили лагерь на плато. Кавалерийские патрули, которым поручили разведать обстановку за Месинкиртом, противника на своем пути не встретили. От Тергукасова не было никаких вестей; посыльный каракалпак, отправленный к нему, не вернулся. Лорис-Меликов расстроился и стал нервничать; ходили слухи, что в Зивине сосредоточено 40–50 тыс. турок. Главнокомандующий собрал военный совет, и все ветераны кавказских войн во главе с генералом Гейманом высказались за то, чтобы атаковать Зивинскую позицию. Лорис-Меликов неохотно согласился. Информация, полученная от шпионов и в ходе расспросов армянских крестьян, оказалась более или менее верной: около 20 батальонов турок и три батареи стояли на Зивинских высотах; другая группа расположилась в Велибабе (это был отряд Мухтара, находившийся южнее Аракса, между Меликовым и Тергукасовым); кавалерия (черкесы Мусы-паши) – в Хорсане.

Зивинскую позицию создал Фейзи-паша (Колман) на высотах, тянувшихся на западном берегу ущелья, в котором протекала река Зивин-Чай. Эти высоты пересекала главная дорога, шедшая из Караургана в Эрзерум, а тропа в Месинкирт, ответвлявшаяся от нее ниже селения Зивин, проходила по берегу Зивин-Чая. Эта позиция перегораживала главную (западную) дорогу из Карса в Эрзерум и располагалась на фланге восточной дороги, проходившей через Месинкирт к предмостным укреплениям Хорсана и Чифтлика, которые защищали переправу через Араке. Позиции Фейзи тянулись по ущелью до точки, расположенной в 8 км южнее селения Зивин и в 11 км от восточной дороги. Поэтому, расположив свои войска в Зивине, Мухтар надеялся защитить обе дороги, шедшие в долину Аракса и Эрзерум. Однако в этом и заключался ее главный недостаток – она была слишком растянута. После того как Мухтар забрал одну «дивизию» для наступления на позицию Тергукасова, на Зивинских высотах осталось всего 12 батальонов. Их усилили четырьмя батальонами резерва, но 16 батальонов при 18 орудиях и почти полном отсутствии кавалерии было явно недостаточно, чтобы удержать фронт длиной 10 км.

На Зивинских фортификационных сооружениях более двух месяцев трудились турецкие солдаты; анатолийские резервисты считались прирожденными землекопами, привыкшими создавать террасы на горных склонах и рыть оросительные каналы на каменистых равнинах. К 25 июня траншеи были готовы повсюду, за исключением левого фланга позиции, который выходил на дорогу из Караургана в Кёпрюкёй. Этот фланг оказался практически не защищен, и его открытость стала очень опасной еще и потому, что он располагался на пологих склонах, где вполне могла развернуться кавалерия.

Русские могли бы атаковать именно левый фланг, помня, как в 1829 г. их отряд обошел его к западу от главной дороги. Однако разведка русского штаба сосредоточилась теперь на фронтальном участке турецкой позиции и изучала возможность обойти ее с юга, где склоны были очень крутыми и неровными и пересекались многочисленными оврагами.

Лорис-Меликов или, скорее, его подчиненный генерал Гейман мечтали о полном разгроме турецкой армии: если атаковать ее левый фланг, то турки смогут отступить по дороге в Кёпрюкёй (что и случилось в 1829 г.), зато удачная атака на правый фланг позволит отрезать им путь к отступлению. В результате русская операция превратилась во фронтальную атаку 16 батальонов на очень сильные позиции, которые обороняло такое же число турецких батальонов. Это верно, что численный состав русского батальона на 25 % превосходил численный состав турецкого, но, поскольку Лорис-Меликов оставил 4 батальона в резерве, численный состав войск обоих противников был, фактически, одинаковым. Русские значительно превосходили турок в кавалерии и артиллерии, но план Меликова исключал эффективные действия конницы, а крутые склоны сильно затрудняли подъем орудий на вершины гор для поддержки пехоты.

Рано утром 25 июня Лорис-Меликов свернул свой лагерь в Месинкирте и двинулся в сторону Зивин-Чая, оставив в Мелидузе свою свиту под защитой довольно сильного соединенного отряда. Правая колонна, включавшая в себя всю пехоту и пять батарей с тремя полками кавалерии, двигалась по дороге – в селение Зивин, расположенное в 16 км от Meсинкирта. Основная часть кавалерии под командованием Чавчавадзе пошла по дороге, ведущей в Хорсан. В 8 утра Дорис-Меликов наконец-то получил депешу Тергукасова (привезенную каракалпакским посланцем, которому была выдана за это награда в 2 тыс. рублей). Генерал, сообщив о сражениях 16 и 21 июля, а также о своих серьезных потерях и недостатке боеприпасов, писал, что отступает в сторону Еревана, и просил воспрепятствовать концентрации турецких сил против него. Отличаясь нерешительностью, русский командующий велел обеим колоннам остановиться. Этот приказ пришел в тот самый момент, когда пехота уже приближалась к ущелью Зивин-Чая. Войска простояли в бездействии до 2 часов дня, пока Лорис-Меликов обсуждал со своими генералами сложившуюся ситуацию. Он спрашивал, так ли уж необходимо атаковать Зивин, и предлагал провести взамен кавалерийскую демонстрацию в Хорсане. Но старые кавказские вояки, Гейман и Комаров, которым не терпелось повторить маневр Паскевича 1829 г., настояли на взятии Зивина, после которого можно было двинуться на турецкую группировку, находившуюся, как они полагали, в Хорсане. На самом деле там стоял лишь отряд черкесской нерегулярной кавалерии, который Мухтар отправил из Велибабы.

А тем временем Фейзи-паша, фактический руководитель обороны Зивина, поскольку находившийся там командир армейского корпуса IV дивизии Измаил Хакки-паша был к этому совершенно не способен, воспользовался задержкой, чтобы сосредоточить свои войска для отпора русским.

Лорис-Меликов расположил три батареи на высотах на восточном берегу реки Зивин-Чай и оставил рядом с ней свой генеральный резерв (четыре батальона ереванских гренадер). На Караурганскую дорогу был отправлен всего один полк терских казаков, который должен был ее охранять. Атакующие силы состояли из Мингрельского и Тифлисского гренадерских полков с тремя батальонами грузинских гренадер при двух батареях.

Мингрельцы получили приказ перейти Зивин-Чай и атаковать правый фланг турецкой позиции, который отделяло от центра длинное и глубокое ущелье. Ее левый фланг прикрывали два полка дагестанской кавалерии, которые должны были поддерживать связь с фланкирующей колонной Чавчавадзе. Тифлисский и Грузинский полки получили приказ – атаковать турецкий центр.

Поскольку долина, которую требовалось пересечь мингрельцам, была очень узкой, приданная им батарея имела возможность обстреливать линию турецких траншей. Гейман приказал двум батальонам атаковать позиции врага, а третьему – идти в сторону одиночной горы к югу от турецких оборонительных линий. Несмотря на крутой и сложный подъем, мингрельские гренадеры поднялись на вершину горы и после ожесточенного штыкового боя овладели всей линией турецких траншей. Противник бежал в овраг, расположенный в тылу. Этот успех был достигнут к 5 часам вечера при сравнительно небольших потерях.

В центре же грузинские гренадеры перешли Зивин-Чай и двинулись по тропе, шедшей по дну ущелья, в сторону Зивина, находившегося в 3 км от места переправы. Колонной, призванной атаковать северную часть центрального сектора турецкой обороны, командовал генерал Комаров. Южной частью должен был овладеть батальон тифлисских гренадер. Маршевая колонна попала под концентрированный пушечный и ружейный огонь. У русских артиллерийской поддержки не было, поскольку установить батарею, которая сопровождала эту колонну, в долине оказалось невозможно, а снаряды трех батарей, оставленных на Зивинских высотах, не долетали до турецких позиций (до них было 4 км). Грузинские и тифлисские гренадеры, однако, пошли в атаку и сумели захватить первую из трех линий траншей – на скалистой террасе над Зивином. Они понесли большие потери, в особенности среди офицеров, а самого Комарова серьезно ранили. Дальнейшее наступление было остановлено глубоким оврагом, который простреливался огнем второй линии турецких окопов. Единственный батальон тифлисских гренадер, атаковавший южную часть центральной позиции турок, сумел овладеть первой линией траншей, но он тоже был остановлен второй линией, располагавшейся на высокой террасе, и огнем из пушек, установленных на высотах.