Когда зимний лед покрыл Днепр, обе стороны приостановили военные действия, которые возобновились лишь в мае. К тому времени Потемкин выстроил против Очакова пятьдесят тысяч солдат. Но даже тогда он, казалось, не спешил. Полагая, что крепость в конечном счете падет, и опасаясь, что попытку активного штурма крепостного вала могут сопровождать серьезные потери, он намеренно сдерживал атаку и ждал добровольной сдачи. Сам он не был трусом: во время длительной осады он постоянно подвергал свою жизнь риску. Уверенный, что его защищает Бог, он мог появиться на огневом рубеже в парадном мундире, представляя собой идеальную мишень. Его уверенность в себе подкрепилась после того, как пушечный выстрел убил офицера, стоявшего прямо позади него. Своим солдатам он говорил: «Не нужно вставать передо мной! Старайтесь только не ложиться от турецких пуль». Суворов не соглашался с такой стратегией предосторожности, он верил во внезапный, решающий удар, невзирая на возможные потери. Когда Потемкин удержал его от штурма Очакова, сказав: «Полагайтесь на Божью помощь, я постараюсь взять ее подешевле», Суворов ответил: «Нельзя взять крепость, просто глядя на нее». Однако они по-прежнему восхищались друг другом. Когда Суворов был ранен, Потемкин написал: «Мой дорогой друг, вы один значите для меня больше, чем десять тысяч остальных». Суворов отвечал: «Долгой жизни князю Григорию Александровичу! Он – честный человек, он – хороший человек, он – великий человек, и я с радостью умру за него».

Осада продолжалась. У турок был довольно кровавый обычай: они обезглавливали русских пленных, насаживали головы на пики и выставляли их вдоль крепостного рва. Наконец в декабре 1788 года, когда наступила вторая зима осады и армия стала страдать от холода, Потемкин сдался. Пообещав своим солдатам, что отдаст им полную власть над городом, как только крепость будет взята, он организовал штурм силами шести колон из пяти тысяч солдат в каждой и начал бой в четыре часа утра 6 декабря. Штурм длился всего четыре часа и стал одной из самых кровопролитных битв в российской военной истории; согласно сведениям, в то утро погибло двадцать тысяч русских и тридцать тысяч турецких солдат. Однако со взятием Очакова путь к Днестру и Дунаю был открыт.

В следующем, 1789, году русская армия захватила территорию вдоль Днепра. Города-крепости Аккерман и Бендеры сдались без боя – только в Бендерах гарнизон насчитывал двадцать тысяч человек. В том же году Белград и Бухарест заняли австрийцы. Однако в феврале 1790 года друг и союзник Екатерины – император Иосиф II умер от туберкулеза. Иосиф был бездетным, и трон унаследовал его брат Леопольд, великий герцог Тосканский, который стал императором Леопольдом II. Он не был заинтересован в продолжении войны с Турцией. В июне 1790 года он заключил с султаном перемирие, а в августе – мир. Таким образом, Екатерина осталась вести войну в одиночестве. Несмотря на то что Австрия вышла из войны, российская армия достигла низовьев Дуная и брала один город за другим, пока не остановилась около Измаила – одной из самых неприступных крепостей в Европе. Массивные стены бастиона и крепостные рвы защищали тридцать пять тысяч солдат и 265 пушек. Крепость окружили тридцать тысяч русских солдат с шестью тысячами пушек. К концу ноября 1790 года прогресса так и не удалось добиться, и три русских генерала приказали готовиться к отступлению. Обеспокоенный грядущим отступлением Потемкин послал за Суворовым, предоставив ему свободу действий: начинать штурм или прекратить осаду в зависимости от того, какой вариант он сочтет лучшим. «Поспешите, мой дорогой друг, – писал он. – Моя единственная надежда на Бога и на вашу доблесть. Здесь слишком много генералов, одинаковых по званию, и в результате они похожи на парламент, который не может принять решение». Суворов прибыл 2 декабря, изменил расположение артиллерии, начал вести ожесточенный обстрел и сообщил Потемкину, что начнет штурм в течение пяти дней. Он предложил туркам сдаться, предупредив: «Если Измаил окажет сопротивление, то никого не пощадят». Турецкое командование не выполнило требование. Русские начали штурм на рассвете. Турки оборонялись на крепостных валах, у ворот, на каждой улице, у каждого дома. Внезапная атака русских привела их в ярость. Но к четырем часам дня Измаил пал.