13 (26) июня вся 3-я армия Порты перешла в решительное наступление, направив главный удар свежими 5-м и 10-м корпусами долиной Лиман-Су в Трапезундском направлении – на Оф. Хоть османским частям и удалось здесь вклиниться между российскими 5-м Кавказским и 2-м Туркестанским армейскими корпусами, развить этот прорыв они не смогли, остановившись перед контрударом 123-й пехотной дивизии и 3-й Кубанской пластунской бригады. В результате османы потеряли 6 тыс. человек убитыми, в том числе и начальника своей 10-й пехотной дивизии. Россиянам также, в качестве трофея, досталось знамя османского Сводно-Гвардейского полка.
Вскоре Кавказская армия силами 1-го Кавказского армейского корпуса сама перешла в успешное наступление на вражеские 9-й и 11-й корпуса, стоявшие у Мемахатуна. 27 июня (10 июля) Мемахатун был отбит и османы отброшены далеко к востоку. Российские войска захватили около 4 тыс. пленных. Генерал Юденич решил развить это наступление и овладеть Эрзинджаном – важнейшим транспортным узлом 3-й армии неприятеля. 1 – му Кавказскому армейскому корпусу надлежало атаковать ее Эрзинджанскую группировку – 9-й и 11-й корпуса фронтально, а 2-му Туркестанскому – обойти их левый фланг, сбив предварительно 10-й корпус осман. 5-й Кавказский армейский корпус обеспечивал всю операцию на крайнем правом фланге общего расположения – преследуя разбитый неприятельский 5-й корпус, он перевалил Понтийский Тавр. Решение командующего было блестяще выполнено – 2(15) июля россияне заняли Байбурт, захватив 138 офицеров, в том числе 4 командиров полков, 2100 аскеров, 8 пулеметов, 6 орудий и знамя, а 10 (23) июля 39-я пехотная дивизия ворвалась в Эрзинджан, и к 30-му числу он уже полностью оказался во власти российских войск.
К 20 июля (2 августа) 1916 г. Эрзинджанская операция была успешно завершена. В результате нее османская 3-я армия оказалась совершенно разгромленной, а российской Кавказской армии достались 17 тыс. пленных, примерно 50 пулеметов и около 20 орудий45.
Тогда же 4-й Кавказский армейский корпус двинулся по направлению на Харпут, в долину Евфрата, где сосредоточивалась 2-я армия Изет-паши. 29–30 июня (12–13 июля) у Куртис-Дага российская 66-я пехотная дивизия сбила ее 16-й корпус, которым командовал знаменитый Кемаль-паша – герой Дарданелл и будущий президент Турции Кемаль Ататюрк. В ответ 20 июля (2 августа) Изет-паша перешел в решительное наступление на Эрзерум, обрушившись 3, 4 и 16-м корпусами на 4-й Кавказский армейский корпус, который стал отступать: 23 июля (5 августа) россияне потеряли Битлис, 24-го (6-го) – Муш и 25-го (7-го) отошли за государственную границу, опасно обнажив левый фланг Кавказской армии и пути сообщения с Эрзерумом. Одновременно с этим северная группировка 6-й армии Халил-паши, пользуясь полным