З новою силою царський уряд розгорнув наступальні операції у квітні наступного року, вже після офіційного проголошення війни Туреччині. Збройні сили Росії під загальним керівництвом Мініха поділили на дві частини: так звані Дніпровську і Донську. Перша, загальним числом у 58 тис. вояків (за іншими даними, 62 тис.), поміж них 12,7 тис. лівобережних, 2,4 тис. слобідських і 3,2 тис. запорозьких козаків, мала спуститися по Дніпру й захопити Крим, друга - з Ізюма прямувати на Азов. Генерал-фельдмаршалу вдалося провести військо й несподівано вийти перед Азовом, де майже без бою були захоплені дві сторожеві башти (каланчі) й - з мінімальними людськими втратами - фортеця Лютик. Згодом Мініх передав тут керівництво генералові Левашову, а сам відбув до ставки. Звідти він на чолі війська пішов на Перекоп, на шляху долаючи опір озброєних татар. 20 (31) травня Перекоп було взято. При цьому героїзм виявили українські козаки, вбрід перейшовши Гниле море і вдаривши в тил ворогові. Не гаючи часу, Мініх вступив у Крим і в червні захопив Козлов (Євпаторію), Бахчисарай та Акмечеть (Сімферополь). Донська армія під головуванням генерал-фельдмаршала П.Лассі 19 (30) червня оволоділа Азовом.
Проте надалі обставини для російських збройних сил склалися несприятливо. Доведений до відчаю спекою та безліччю злигоднів, Мініх був змушений 17 липня повернутися в Перекоп. Провівши в ньому близько місяця, він наказав зруйнувати перекопські фортифікації й рушати назад у Самару, куди військо й прибуло наприкінці вересня. Полк генерала Шпигеля, який прикривав цей відступ із Перекопа, відійшов у Бахмут. Переважну частину війська повернув і Лассі з Азова. Цим більш-менш значні воєнні дії на південному напрямку й вичерпалися. А в Україні на зимовий період "розквартирували" 20 драгунських і 27 піхотних полків, головну артилерію, польову аптеку тощо; все це, зрозуміло, на кошт місцевих жителів.
Взимку татари жорстоко помстилися за свої поразки, здійснивши спустошливий і кривавий напад на українські землі, їм вдалося захопити великий "ясир" - до 7 тис. чоловік, однак завдяки рішучості донського отамана Краснощокова з козаками його відбили. Все ж таки нападники встигли на території Миргородського і Полтавського полків знищити кілька сотень хуторів, забрати близько 10 тис. коней, 15 тис. овець і рогатої худоби, чим, за офіційними підрахунками, завдали збитків на суму 345 тис. крб.
У Немирові між зацікавленими сторонами розпочалися переговори про припинення війни, але реальних позитивних наслідків вони не дали. Тому навесні 1737 р. збройне протистояння Туреччини разом із Кримським ханством і Російської держави поновилося. В кінці квітня Мініх із 70-тисячним військом перетнув Дніпро й пішов під Очаків. 2 (13) липня Дніпровська армія захопила цю фортецю. Перед тим, у червні, Донська армія під проводом Лассі форсувала Сиваш і вступила на Кримський півострів. У липні був захоплений Карасубазар. Проте виснажливі масові хвороби людей і коней, а також нестача провіанту спонукали російське військо покинути Крим. У жовтні Лассі вже влаштовував своїх вояків на зимові квартири в межах української території. Після нападу, щоправда, невдалого, турків на Очаків у Росію повернувся Мініх.
Нічого доброго, крім великих людських втрат, кампанія 1738 р. не принесла. Мініх, дійшовши до Дністра, довідався, що на протилежному березі ріки стоїть могутня турецька армія й поширюється чума, і повернув в Україну, переслідуваний татарами. Лассі, безрезультатно пройшовши спустошеним кримським степом, приєднався до Мініха.
17 (28) серпня 1739 р. російська армія здобула яскраву перемогу в Ставучанській битві, а через два дні оволоділа Хотином. Проте подальшого розвитку ці події не мали, й урядовці Росії, побоюючись нападу з боку Швеції, 1 вересня в Бєлгороді змушені були підписати з представниками Туреччини мирний договір. Він забороняв існування російського військового та торговельного флотів на Чорному і Азовському морях, але повернув Росії Азов та закріпив за нею Запорожжя.
Російсько-турецька війна 1735-1739 pp. стала страшним випробуванням для української нації, її економічного й суспільно-політичного потенціалу. Вітчизняний історик Д.Дорошенко навів вражаючі факти. Так, тільки за перший рік кампанії від поганого корму загинуло 2 тис. коней, пригнаних із Гетьманщини. У 1736 р. половина українських козаків під час походу вже не мала коней, була слабо озброєна. Загинуло 50% усієї армії (безпосередньо в боях - 2 тис. чоловік, інші померли від хвороб). У 1737 р. у війні взяло участь до 50 тис. лівобережних, (слобідських і запорозьких козаків, тільки під час здобуття Очакова з них загинуло 5 тис. Коли розпочався відступ, було втрачено ще кілька тисяч українців, до 40 тис. волів і коней, узятих в Україні. Наступного року на Гетьманщині було реквізовано 46 тис. волів, залучено до походу 15 тис. козаків і 50 тис. посполитих для служби при обозі. Всі ці та багато інших втрат у перебігу бойових дій на багато десятиліть підірвали демографічний розвиток і господарське життя країни. Опиратися заходам царського уряду в цьому напрямі українцям було дуже складно. Зокрема, в 1738 р. у старшин та в бунчукових товаришів брались підписки, що ті під загрозою смертної кари виступлять у воєнний похід.