Увидев, что на этом участке битвы обстановка складывается благоприятно для русских, Гейман послал бригаду Авинова поддержать слева фон Шака, на которого наседали турки. Эта бригада прошла по восточному берегу Яглиан-Чая; гренадеры Грузинского полка бросились в бой слева от позиций фон Шака, а Ереванского – справа, невдалеке от главной дороги. Поскольку последние сразу же попали под огонь тяжелых турецких орудий, установленных на Деве-Боюн, полковник велел им укрыться за скалистым утесом, вытянувшимся по равнине на правом берегу Яглиан-Чая почти до самой главной дороги (именно в этом месте перед войной 1914 г. турки построили Кабургу, самый восточный из Эрзерумских фортов). В этом укрытии ереванцы были защищены от пушечного огня, а турки на Деве-Боюн их не видели; это случайное обстоятельство и стало решающим для исхода битвы.

Кавалерийская бригада генерала Амилахвари двигалась вслед за пехотой Авинова по главной дороге. Когда бойцы Грузинского и Ереванского полков покинули ее и заняли позицию на берегу Яглиан-Чая, Амилахвари, не получивший четкого приказа, продолжал продвигаться вперед. Кто-то сообщил ему, что гора Узун-Ахмет уже захвачена, и он собирался уже ловить солдат гарнизона, хлынувших в поисках спасения по главной дороге. В Амилахвари сочеталось упрямство и храбрость, характерные для некоторых грузинских офицеров; без какой-либо четкой цели или приказа он бросил свою кавалерию на нижние склоны Деве-Боюн и вскоре попал под яростный ружейный огонь противника, засевшего в траншеях.

Ахмет Мухтар, которому не сообщили, что Узун-Ахмет уже в руках русских, располагался со своим штабом и группой иностранных офицеров (среди которых находились и члены военной миссии генерала Арнольда Кембелла) на вершинах Деве-Боюн. Неожиданно он приказал пехоте покинуть окопы на скалистых террасах этих гор и атаковать русскую кавалерию. С криками «Аллах! Аллах!» 8 турецких батальонов скатились со склонов Деве-Боюн, а две батареи на конной тяге взяли свои орудия на передки и последовали за ними по дороге. Амилахвари велел отступать – его кавалерия постепенно убыстряла бег, попав под плотный ружейный огонь. Преследуя грузин, турецкие пехотинцы, смешав свои ряды, пробежали густой толпой через селение Неби. И тут из-за утеса позади Яглиан-Чая неожиданно появились ереванские гренадеры, которые прятались от огня орудий, установленных на Деве-Боюн, и плотными рядами, переходя реку вброд, пошли в наступление на село. Эта атака началась по инициативе командира Ереванского полка, который увидел, как турецкая пехота преследует кавалерию Амилахвари, однако в оперативные планы Геймана она не входила.

К ереванцам присоединилась часть Грузинского полка, а Броневский, который оказался ближе всех к месту боя, вывел севастопольские батальоны из-за горы Узун-Ахмет и повел их в контратаку на левый фланг наступавших турок. Окружение противника на левом берегу Яглиан-Чая было скорым и полным. Переяславские драгуны и казаки Амилахвари развернулись и принялись рубить саблями бегущих низамов. Две турецкие батареи, несшиеся галопом по дороге, были захвачены еще до того, как артиллеристы успели снять свои орудия с передков. Русские пехотинцы в пылу боя бежали по дороге и взбирались по склонам Деве-Боюн. Паника перекинулась на турецких артиллеристов, которые побросали свои орудия, прикрывавшие перевал, и убежали. К 5 часам вечера позиции на Деве-Боюн были уже в руках русских, а войска Мухтара отрезаны друг от друга.

Положение защитников Узун-Ахмета тем временем стало отчаянным. Кавалерия хана Нахичевани обошла левый фланг Мехмет-паши и вторглась в долину Хамам-Дере. Войска на горе прекратили сопротивление и бросились малыми группами бежать к Чобан-Деде. Только на правом фланге турок сохранялась еще некоторая видимость порядка, а Фейзи-паше удалось отвести свою пехоту и 14 орудий в Эрзерум.

Потери турок были огромны: 42 орудия, включая 8 тяжелых гаубиц; 3 тыс. убитых и раненых и тысяча попавших в плен; на местности рассеялось 4 тыс. дезертиров.

Эта победа досталась генералу Гейману необычным путем и с очень скромными потерями – всего 1,2 тыс. человек. Легенда о «засаде», куда Гейман заманил турок, не имеет под собой никаких оснований, хотя она и прибавила славы этому талантливому офицеру. Изучение оперативных планов показывает, что русские не планировали никакой засады, и победа в битве досталась им в результате неожиданного наступления Амилахвари и смелой инициативы командира Ереванского полка (имя которого в отчете о сражении даже не упоминается). Мухтар-паша еще раз продемонстрировал беспомощность на поле боя, тактическую бездарность и отсутствие способности схватывать особенности развития битвы. Горячий характер Мухтара сослужил ему в этом бою плохую службу; еще в 4 часа дня он сообщил иностранным офицерам и военным корреспондентам, что ситуация во всех секторах складывается в пользу турок и вполне стабильна.

Разгром армии Мухтара был полным, а неразбериха в Эрзеруме столь велика, что никто не сомневался в том, что если бы русские стали преследовать беглецов, то сумели бы ворваться в Эрзерум на их плечах. Геймана упрекали в том, что он не сумел воспользоваться представившейся возможностью, но в его защиту следует сказать, что русские овладели перевалами не ранее 5–6 часов вечера, и после этого лишь отдельные части ереванцев и ставропольцев с драгунами и казаками сумели добраться до города. Организовать наступление на Эрзерум до 8 часов было невозможно, а темнота в ноябре в Анатолийских горах наступает очень рано. Две трети русских войск, измученных тяжелым боем и непроходимыми тропами, находились еще в нескольких милях от перевала. При таких обстоятельствах попытка ворваться в Эрзерум на плечах отступавших турок, скорее всего, закончилась бы провалом. Как бы то ни было, Гейман всю ночь концентрировал свои войска на перевале, а утром послал офицера под белым флагом с требованием сдать Эрзерум. Однако гази ответил отказом.

Мухтару было не так-то просто отказаться от капитуляции 5 ноября. В его распоряжении осталось не более 6–8 тыс. надежных пехотинцев, к которым можно было добавить 2–4 тыс. нерегулярных конников и вооруженных местных жителей сомнительных боевых качеств. В руках турок осталось 15 или 20 полевых орудий. Сама крепость в 1877 г. была совсем не похожа на мощный оборонный комплекс, созданный в Эрзеруме перед войной 1914 г.

К 1877 г. процесс модернизации эрзерумских укреплений шел уже несколько лет, однако после начала войны внимание двух прекрасных офицеров Фейзи и Хасан-паши сосредоточилось на фортификациях, прикрывавших позицию Деве-Боюн. Старая городская стена длиной более 6 км, высокая и широкая, была усилена многочисленными бастионами и окружена рвом, который в некоторых местах достигал глубины 7,5 м и представлял собой серьезное препятствие для пехоты. Однако гарнизон Эрзерума был совсем невелик; людей для защиты крепости не хватало. Подходы к городу прикрывали новые форты: Месидие, севернее дороги на Карс; Сурп-Нишан, прикрывавший северо-восточный угол городских стен между дорогами на Карс и Ольты; Кереметли, у юго-западного угла этих стен. Самым опасным было восточное направление, поэтому по обе стороны от Карской дороги соорудили передовые укрепления: Азизие – севернее дороги и Ахали – южнее. Мухтар пополнил гарнизоны этих укреплений своими лучшими пехотными частями и несколькими полевыми орудиями в добавление к уже установленным.