Операция «соединения линий» была задержана сперва (до 1859 года) устройством киргизов, а затем ликвидацией нашествия кокандских полчищ на Сибирскую линию.
Начальником угрожаемого района – Заилийского края – был подполковник Колпаковский. В конце лета 1860 года кокандский хан собрал 22 000 воинов для того, чтобы уничтожить Верный, поднять на русских киргизскую степь и разгромить все русские поселки Семиречья. Положение для русского дела на этой окраине сложилось угрожающее. Колпаковский мог собрать в Верном около 2000 казаков и линейцев. Поставив все на карту, этот Котляревский Туркестана двинулся на врага и в трехдневном бою на реке Кара-Костек (Узун-Агач) наголову разбил кокандцев. При Кара-Костеке русских было всего 1000 человек при 8 орудиях. В последний день наши линейцы прошли с боем 44 версты. Этим блестящим делом Сибирская линия была обеспечена от неприятельских покушений. Одновременно отряд полковника Циммермана разорил крепости Токмак и Пишпек. В 1862 году генерал Колпаковский взял крепость Мерке и утвердился в Пишпеке. Россия стала твердой ногой в Семиречье, и ее влияние распространилось на китайские пределы.
К этому времени относится изменение нашего взгляда на значение среднеазиатских завоеваний. Прежде мы считали продвижение на юг делом внутренней политики и задачу видели в обеспечении степных границ. Теперь же наша среднеазиатская политика стала приобретать великодержавный характер. Раньше в глубь материка нас тянул лишь тяжелый рок. Теперь же обращенным на юг взорам Двуглавого Орла стала угадываться синеватая дымка Памира, снежные облака Гималайских вершин и скрытые за ними долины Индостана… Заветная мечта окрылила два поколения туркестанских командиров!
Наша дипломатия осознала огромную политическую выгоду туркестанских походов, приближавших нас к Индии. Враждебное к нам отношение Англии со времени Восточной войны, и особенно с 1863 года, определило всю русскую политику в Средней Азии. Наше продвижение с киргизских степей к афганским ущельям являлось замечательным орудием политического давления – орудием, ставшим бы неотразимым в руках более смелых и искусных, чем были руки дипломатии Александра II.
Решено было не откладывать соединение Сибирской и Сыр-Дарьинской линий и объединить возможно скорее наши владения. Весной 1864 года навстречу друг другу выступило два отряда: от Верного – полковник Черняев с 1500 бойцами и 4 орудиями, и от Перовска – полковник Веревкин с 1200 человеками и 10 орудиями.
Пройдя Пишпек, Черняев взял штурмом 4 июня крепость Аулие-Ата и в июле подошел к Чимкенту, где 22-го числа выдержал бой с 25 000 кокандцев. Веревкин тем временем взял 12 июля крепость Туркестан и выслал летучий отряд для связи с Черняевым. Этот последний, считая свои силы (7 рот, 6 сотен и 4 пушки) недостаточными для овладения сильно укрепленным Чимкентом, отступил в Туркестан на соединение с полковником Веревкиным. Оба русских отряда, соединившись, поступили под общее командование только что произведенного в генералы Черняева и, отдохнув, направились в половине сентября под Чимкент. 22 сентября Черняев штурмовал Чимкент, овладел им и обратил в бегство кокандскую армию. У Черняева было 1000 человек и 9 орудий. Чимкент защищало 10 000. Черняев овладел крепостью, переведя свои роты через ров поодиночке по водопроводной трубе. Наши трофеи: 4 знамени, 31 орудие, много другого оружия и разных военных принадлежностей. У нас выбыло из строя 47 человек.
Кокандцы бежали в Ташкент. Черняев решил немедленно использовать моральное впечатление чимкентской победы и двинуться на Ташкент, дав лишь время распространиться молве. 27 сентября он подступил под сильно укрепленный Ташкент и 1 октября штурмовал его, но был отбит и отступил в Туркестанский лагерь.
Воспрянувшие духом кокандцы решили застать русских врасплох и в декабре 1864 года собрали до 12 000 головорезов для внезапного нападения на Туркестан. Но эта орда была остановлена в трехдневном отчаянном бою у Икан с 4 по 6 декабря геройской сотней 2-го Уральского полка есаула Серова, повторившего здесь аскеранский подвиг Карягина. Из 110 казаков при 1 единороге уцелело 11, 52 убито, 47 ранено. Все получили георгиевские кресты. О сопротивление этой горстки героев сломился порыв кокандцев, и они, не приняв боя с высланным на выручку русским отрядом, возвратились восвояси.