1771 год принес военные разочарования. Русские генералы на Дунае не смогли повторить свои победы 1770 года. И хотя генерал Василий Долгорукий ворвался в Крым и его войска наводнили полуостров, это не убедило султана заключить мир. Последовали три года растерянности и пробуксовки. Лишь в конце 1773 года для России открылись новые перспективы. В декабре султан Мустафа III умер, трон унаследовал его брат – Абдула Хамид. Новый султан, понимая убыточность и опасность продолжения войны, решил положить ей конец. Екатерина подтолкнула его к этому решению новой атакой на Дунае. В июне 1774 года Румянцев переправился через Дунай с пятьюдесятью пятью тысячами солдат. 9 июня в пятидесяти милях к югу от реки в ходе ночной атаки восемь тысяч вооруженных штыками русских солдат напали на сорокатысячную турецкую армию и прорвали турецкие ряды. В результате это привело к оглушительной победе русских при Козлуджи. Великий визирь, опасаясь, что русские могут беспрепятственно добраться до Константинополя, предложил заключить мир. Румянцев провел переговоры в поле и обсудил все условия договора с великим визирем. 10 июля 1774 года в неприметной болгарской деревушке Кючук-Кайнарджи договор был подписан. Румянцев тут же отправил своего сына в Петербург передать эту новость, и 23 июля Екатерина покинула концерт, чтобы получить ее.
Договор стал для России невероятно значимым достижением. Екатерина обменивала свои завоевания на Дунае на более важные приобретения на Черном море. Балканские провинции, Молдавия и Валахия, были возвращены Турции. Взамен Екатерина получила выход России к Азовскому морю, Таганрог и Керчь, которые обеспечивали ей доступ к Черному морю. Далее на западе она получила дельту реки Днепр и устье самой реки, дававшие императрице еще один важный доступ к Черному морю. Хотя на западном берегу широкого устья реки все еще находилась большая турецкая крепость Очаков, теперь у русских был форт и порт в Кинбурне на восточном берегу, а устье было достаточно широким, чтобы русские могли проводить там свои торговые суда и строить военные корабли. В договоре также говорилось о завершении политического владычества султана на Крымском полуострове, где татарское ханство под протекторатом Турции существовало веками. Теперь крымские ханы были объявлены независимыми от Турции. Все понимали, что независимость Крыма вряд ли продлится долго: и действительно, через девять лет Екатерина решила окончательно присоединить полуостров к России.
Цели русских не ограничивались территориальными интересами. Договор открыл России Черное море для торговли и гарантировал свободу морской навигации. В договоре также указывались права русских торговых судов на свободное перемещение через Босфор и Дарданеллы в Средиземное море. Турки также обязывались выплатить военную контрибуцию в размере четырех с половиной миллионов рублей. Преследования христиан в Молдавии и Валахии должны были прекратиться, а православные верующие в Константинополе должны были получить право свободно посещать свои храмы. В более широком масштабе – война изменила баланс сил в регионе в пользу России. Теперь Европа знала о том, что господство над Черным морем перешло к России. По замыслу Екатерины, эти достижения стали достойны тех, что добился ее предшественник, Петр Великий. Он первым через Балтику открыл для России морской путь к остальному миру.