Оставив в самаркандской цитадели четыре роты 6-го линейного батальона, 95 сапер, 25 казаков и 8 орудий, считая в том числе 4 бухарские пушки, главнокомандующий со всеми остальными войсками поспешил в Каты-Курган. Войска прошли 65 верст в одни сутки. На этот раз все кишлаки были пусты, ни один аксакал не выехал навстречу; жители Каты-Кургана перешли к неприятелю; продажа провианта и фруктов прекратилась. В отряде Головачева уже знали, что главные силы бухарцев скопились по пути в Бухару, на Зерабулакских высотах. Сутки отдыхали, пекли сухари, запасались патронами. В ночь на 2 июня Кауфман объезжал ряды солдат.
— Поздравляю вас, молодцы, еще с одной победой, которая вас завтра ожидает. Она будет непременно за вами, если вы не забыли еще, как следует бить азиатцев.
Это краткое приветствие, выражавшее надежду и доверие, понравилось солдатам: оно подбодрило их. Среди глубокой тишины раздался мерный топот шагов: то пошел Пистелькорс с авангардом, за ним двинулся Абрамов с главными силами, сзади заскрипели двухколесные арбы обоза. Всего в отряде находилось 1700 человек пехоты, 300 казаков, 14 орудий, 6 ракетных станков. По мере того как отряд продвигался вперед, обозначались конные партии все больше и чаще; наконец вся степь ими покрылась, воздух дрожал от оглушительных криков. В 3,5 часа бухарские джигиты с криком: «Олынг! Олынг!» стали кидаться на обоз; рота рассыпанных стрелков едва могла их удерживать на расстоянии выстрела. На 12-й версте еще до восхода солнца открылась вся неприятельская армия, расположенная на Зерабулакских высотах, длиною до пяти верст. На гребне стояли 14 пушек; пониже, вдоль середины покатости, длинной красной лентой растянулось до 8 тыс. сарбазов; наконец в разных местах, особенно на правом фланге, толпы конницы с бунчуками и значками. Такова была позиция неприятеля, сходная с позицией самаркандской; только здесь, вправо от нас, протекал Нурпай. И начальствовали те же полководцы: Осман и Ходжи. Накануне боя войскам эмира прочли его послание: «Мы, потомки Тамерлана, покажем, как забирать наши земли! Покажите, как мусульмане бьются за веру и отечество. На поле битвы будет воздвигнут памятник в честь павших героев. Мусульмане! Дарю вам в награду 125 тыс. тилей, которые от меня требует туркестанский генерал-губернатор. Я надеюсь, что вы, мои войска, сотрете грязное пятно, которое носят на своих халатах самаркандцы».
Предстоящая битва должна была разрешить почти трехвековой спор, завещанный еще Петром Великим. От того или иного ее исхода зависела будущность Средней Азии — коснеть ли ей по-прежнему в полурабстве и невежестве, или познать блага лучшей жизни под охраной русской власти и русских законов.
Погода стояла прекрасная; прохладный ветерок освежал усталые члены; жаворонки, взвиваясь, запевали свои обычные песни; нежный аромат цветов и трав ласкал обоняние. Войска тихо перестроились, сигнальный рожок отчетливо проиграл «наступление», барабаны ударили бой к атаке, и в то же время по всей неприятельской линии загремела канонада. Было 4 часа утра. Пистелькорс, построивши свой авангард в две колонны, с орудиями в промежутке, и прикрывшись стрелками, двинулся вправо, против левого фланга. Солдаты шли молча, не обращая внимания на шальные пули сарбазов. Вот они все ближе и ближе; уже ясно видны их черные бороды и бледные лица. Вынеслись казаки, выскакали в карьер все четыре орудия. «Стой! с передков!» — скомандовал офицер. «Подать картофель!» — кричит шутник-фейерверкер. Картечь брызнула в лицо сарбазам; казаки тоже дали залп. В ответ заиграли трубы: бухарцы сами хотят вперед, помериться в открытую. Так их учил Ходжа. Но подоспела наша пехота: один залп, другой, третий… А картечь, помимо того, звенит, не умолкая: 34 картечных выстрела в каких-нибудь четверть часа! В эту минуту взошло солнце, освещая золотистыми лучами картину разгоравшегося боя.
Сарбазы, с приподнятыми ружьями, вдруг остановились: они точно одеревенели. Снова заиграли у них трубы, тщетно призывая к наступлению, раздались удары палок — сарбазы ни с места. Так прошло несколько секунд всеобщей паники — и сразу весь левый фланг повернул спины. Ждавшие этого момента афганцы и казаки ринулись в погоню; но когда картечь перестала действовать, сарбазы, ко всеобщему удивлению, снова построились и начали отступать по всем правилам забытой было ими тактики: они отстреливались и отражали удары казацких шашек своим разнокалиберным оружием. Вся лощина, по которой они отступали, покрылась кучами трупов. В это время конницу вернули назад, вниз, с приказанием занять каменный мост через Нурпай. Тут, из высокого хлеба, выскочила толпа узбеков, вооруженных дубьем. Это было так неожиданно, что казаки осадили лошадей; зато афганцы, издав пронзительный гик, бросились с быстротой молнии и перерубили всех до одного: мост, единственный через Нурпай, был занят.