左宗棠與李鴻章針鋒相對，指出必須收複新疆。他痛切陳詞，我國定都北京，蒙古環衛北方，百年來無烽燧之警。因此，“重新疆者，所以保蒙古，保蒙古者，所以衛京師，西北臂指相聯，形勢完整，自無隙可乘。”如果對新疆停兵撤餉，自撤藩籬，則“我退寸而寇進尺”，防不勝防，故中原“亦無宴眠之日”。左宗棠認為，“塞防”和“海防”應該並重，不應顧此失彼，是否停兵撤餉，“事關大局，不備細陳明，必貽後悔，身在事中，有不敢不言，言之不敢不盡者。耿耿所衷，良非有他”。
1875年清朝政府終於決定，任命左宗棠為欽差大臣督辦新疆事務，開始收複新疆的準備工作。左宗棠因年事已高，百病纏身，且“高位顯爵”，“年已六十有五，正苦日暮途長”，他本打算在“河湟收複以後”，就告病乞休。但邊疆風雲突變，寇凶禍急，具有“收複失地舍我其誰”愛國思想和英雄豪氣的左宗棠，為了使“金甌罔缺”，將個人安危生死利害置於度外，決心“馬革桐棺”、“老死西域”，誓與“此虜相周旋”。
為了有效地打擊侵略者，左宗棠在西征前作了充分的準備。
首先他整軍經武，精心籌組西征大軍。對那些腐朽昏庸的滿族官員、“同役而不同心”的為非作歹之徒，堅決予以黜革。“與旗員鬧口舌，是吃虧事；與前任爭是非，非厚道事”。但為了收複新疆，“既事關君國，兼涉中外，不能將就了局，且索性幹去而已”。
左宗棠排除一切幹擾，既整頓了軍隊，又整肅了軍紀。
為了適應出關西征的需要，他對自己的主力湘軍也大事整編，剔除空額，汰弱留強。他還規定，凡是不願出關西征的，一律給予資遣回籍，不予勉強。經過整頓又誌願出關的官兵，士氣飽滿，戰鬥力強，是一支敢於冒險犯難，一往無前的軍隊。
西征費用浩繁，如向各省攤派則頗費時日，他排除李鴻章的種種幹擾和暗中作梗，不得不向洋商借款。對此，左宗棠認為是奇恥大辱，深自引疚。這不得已而為之的“借餉洋商”，終於解決了西征軍的軍餉危機。
接著他又派出專人，萬裏運輸，采辦積儲軍糧。又在蘭州建立機器局，為西征軍修選槍炮。為了對付阿古柏匪徒的洋槍洋炮，左宗棠從廣州、浙江調來專家和熟練工人，在蘭州造出大量先進武器，還仿造了德國的螺絲炮和後膛七響槍，改造了中國的劈山炮和廣東無殼抬槍。左宗棠大力擴充軍備，有了一批威力較強的輕重武器。這時的左宗棠已是萬事俱備，胸有成竹，決心馬到成功，一舉奪回西疆失地。
左宗棠從蘭州急馳肅州（酒泉），坐鎮河西指揮戰爭。由湘軍都統劉錦棠率領西征軍主力挺進新疆。
天山上空戰雲密布，但討伐大軍卻心明似鏡，按照主帥左宗棠製定的“緩進急戰”、“先北路而後南路”的戰略部署，劉錦棠揮師赴命，巨大的鋼鐵洪流滾滾西進。
1875年6月，劉錦棠率軍順利到達新疆天山以北的吉木薩爾。清軍旗開得勝，次年連克阜康、古牧地（米泉）、烏魯木齊、昌吉、呼圖坒、瑪納斯等地，肅清了阿古柏在北疆的勢力。
烏魯木齊的收複，是執行左宗棠“緩進急戰”方針的典型戰例。劉錦棠先攻外圍，聲東擊西。在到達新疆一年後，劉錦棠得知烏魯木齊守城部隊大部調出迎擊清軍，乘城中空虛，清軍突然從米泉南下，馬不停蹄，直搗烏魯木齊。城中千餘騎落荒而逃，清軍乘勝追擊，殲敵大半，解救了逃匿山穀中的無數難民。
新疆地勢北高南低，故有“控北製南”之說，收複烏魯木齊和北疆各地，就對南疆敵軍造成震懾，此謂作戰於北，收功於南。
劉錦棠揮師南下，勢如破竹，排山倒海，雷霆萬鈞，使守候於南疆大門口的達阪城、吐魯番、托克遜敵軍聞風喪膽，惶惶不可終日。
就在這個節骨眼上，英國出麵交涉，向清朝政府直隸總督李鴻章提出，英國受“喀什噶爾之囑，要求投誠作為屬國”。不久，左宗棠就接到清廷關於英國代表願意居間調停、代阿古柏乞降“立國”的谘劄。左宗棠義正辭嚴，指出英國即代阿古柏乞降，又稱阿古柏為“喀王”，建立屬國，免除朝貢，而對於“歸我故土、縛獻捕寇”為何隻字未及？左宗棠理直氣壯，成竹在胸，決心收複失地，“無須英人代為過慮也”。