屯扎在吐鲁番、托克逊的西征大军，主要有刘锦棠、徐占彪、张曜三支部队。对于徐占彪，左宗棠认为他虽然作战勇猛，但为人不明事理、不受教益，在吐鲁番纵兵抢掠，滋扰百姓，当初在肃州又和叛回军首领马文禄暗中交往，为人糊涂，好赖不分，可恼可恨，难堪大用，拟“姑留吐鲁番，将来可陆续撤回《左文襄公全集·奏稿》”，不久便让他率所部到巴里坤守护粮道去了。对于张曜和其麾下的嵩武军（前身是河南固始团练），左宗棠一直赞誉有加。为此他特地写信给刘锦棠，夸张曜心性明敏，为人诚朴，推荐他率队随刘部出征。因此，在西征南八城时，张曜得以率嵩武军随刘锦棠的老湘军一同前往。

刘锦棠所率的老湘军作为西进收复南疆八城的绝对主力，在兵力部署上，将马军、步军、炮队由二十九个营扩充至三十二个营，加上随同出征的张曜嵩武军十五营步骑、易开俊马步七个营，总计西进南疆八城的总兵力共有五十四营，约三万八千人左右。

据《西征纪略》记载，1877年（光绪3年）8月，刘锦棠派西征马步各军从托克逊西进南八城。8月25日， 他先派提督汤仁和打头站，率部前往苏巴什、阿哈布拉。9月7日，刘锦棠再派总兵董福祥、张俊率所部由阿哈布拉经桑树园、库木什、乌什塔拉一线布防，构筑壕垒、哨卡，主力至曲惠扎营；又派提督张春发由托克逊伊拉湖小道前往曲惠与张俊会师，并让各军带足粮草，沿途挖井，标注水源，按里程预备，以接应后续大军。

9月27日，刘锦棠按左宗棠“先由间道扰袭贼后，正兵由大道扼贼之前”的指示，将54营大军分为奇兵和正兵两路，分别由大道和小路驰奔，于10月2日几乎同时抵达曲惠。次日，刘锦棠出奇兵沿博斯腾湖西行进至库尔勒侧背，自己则率正兵（主力）由喀喇沙尔直趋库尔勒，以形成前后夹攻之势。7日，刘锦棠率军来到喀喇沙尔， 此前退守喀喇沙尔的贼将是陕回头领白彦虎，他听说大军来袭，即下令堵塞河道冲淹城池、以坚壁清野，随后率部撤走，彼时的喀喇沙尔“水深数尺，官署民舍荡然无存”。

刘锦棠率部绕过喀喇沙尔进至库尔勒，发现城中空无一人，一片死寂，又是一座空城。彼时西征军携带的粮食已经耗尽，后路接应的粮草辎重被困泥沼中，暂时还不能运至。刘锦棠情急生智，悬赏征粮，一日间得到数万斤粮食，可以勉强支撑几天。

进入库尔勒后，刘锦棠在军营中遴选出2500名马步劲卒做前锋，自己亲率疾行，救出不少被白彦虎裹挟西走的维吾尔、回族民众，并遵照左宗棠“持械者斩，余均不问”的指示奋力追击，沿途未遇像样抵抗，于10月8日轻取库车。

刘锦棠率西征军用6天6夜时间疾驰900里，收复喀喇沙尔、库车两城及无数村镇、堡垒，接下来将下一个攻击目标对准阿克苏。

克复库车后，西征军主力并未停留，次日即出城继续前行。10月21日，西征军兵临拜城，城内的维吾尔居民开城迎降。不费一枪一弹轻取拜城后，西征军于24日来到阿克苏城下，远远望见城头刀枪林立，人影绰绰，正西、西南方向烟尘蔽日。此前混入城中的细作来报，城内的维吾尔头目本想率众出降，不料被阿古柏残余势力阻拦，陕回顽匪白彦虎也率死党随阿古柏余党一同逃窜。（铁马首发，剽窃必究）城内的20余万维吾尔居民没有随去，而是守城以待官军。刘锦棠入城后，一面派军寻踪衔枚疾追，叮嘱他们一定要设法擒获杀人如麻、欠下累累血债的陕回头目白彦虎，一面安抚城内百姓；随后他派黄万鹏、张俊等率步兵、马队继续前进，于10月26日顺利收复乌什。

左宗棠对以刘锦堂为首的西征军长驱直入、转战千里的战果十分满意，上奏清廷说：“此次官军浩荡西征，一月驰驱三千余里，收复喀喇沙尔、库车、阿克苏、乌什四城，南疆八城已复其半”《左文襄公全集·奏稿》。他对西征军战事进展神速和作战效率予以高度评价，夸赞为古今罕见的战绩。收复南疆东四城后，左宗棠认为下一步收复西四城可采用“分攻合剿”的战法，“会攻喀什噶尔，并规全局”，这样平定新疆就指日可待了。

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