След третата яростна, мощна, но все пак неуспешна атака на руските войски срещу турските табии на 26 август 1877 г. Плевен се сдобива с нова, трагична местност – Мъртвата долина. Там оставят костите си хиляди руски и румънски воини. При тази атака генерал Скобелев е решен на всичко, защото знае, че четвърти щурм няма да има.
Когато успява да осъществи пробив в турската триредна отбрана, въпреки загубите той вдига последните си резерви – щабните офицери и бойци, които заедно с останалите оредели бойни части влизат в обсадения град. Начело е самият генерал, който всява ужас сред османлиите. Победата е била на една крачка. Но Скобелев не получава подкрепа и е принуден да се оттегли. Осман паша отново затваря обръча на отбраната.
Така войната спира първоначалния си вихрен победен ход. Не може да се мисли за преминаване на Балкана и бойни действия в Тракия, при положение че в тила на руската армия ще остане такъв мощен гарнизон като Плевенския. Начело на който стои опитен военачалник, успял веднага след руския щурм при Свищов да изнесе огромния си гарнизон от незастрашения Видин и да го придвижи в бърз марш до Плевен, изпреварвайки завземането му от руснаците.
Не остава нищо друго освен тактиката на блокадата.
На 29 септември 1877 г. на руския генерал от инженерните войски Едуард Тотлебен е поверено ръководството по обсадата на Плевен. Той трябва да приложи „Смъртоносната хватка”, която ще сломи упоритостта на Осман паша чрез бавно, но сигурно изтощаване на силите. За щастие в горещите дни на август на Шипка Българското опълчение и руските войски са удържали напора на Сюлейман паша, напиращ към Плевен. Така че в септемврийските дни на 1877 г. Плевенската крепост остава самотен остров сред победоносните руски части. Но превземането й ще се окаже дълго и трудно.
Главното командване изтегля от бойния театър щурмовите командири и възлага обсадата на специалист по отбраната и превземането на крепости, доказал се още в Севастополските битки през Кримската война. Изборът на 59-годишният генерал Тотлебен не е случаен. Той участва в Кавказката война (1847–1848). Назначен е през 1851 г. за началник на инженерните части на Гвардейския и Гренадирския корпус.
По време на Кримската война служи в Дунавската армия, където е помощник на генерал-адютант Карл Шилдер. Изработва плановете за атака на крепостта Калафат. Възглавява обсадата на крепостта Силистра след раняването на генерал-адютант Шилдер. Ръководи отбраната на Севастопол, където строи отбранителните фортификациони съоръжения и спасява хиляди войници и цивилни. Изучава военното инженерство във Франция, Белгия, Холандия и Германия. След завръщането си в Русия е назначен за директор на Инженерния департамент на Военното министерство. От 1860 г. е генерал-лейтенант, а от 1871 г. – генерал от Инженерните войски. Разработва системата на отбранителните съоръжения в западните части на Русия. През 1876 г. получава длъжността „Главен разпоредител на отбраната на Черноморското крайбрежие”.
Генерал Тотлебен изработва план за пълна блокада на армията на Осман паша в Плевен и противодействие на системата от редути. Започва прилагането на „Смъртоносната хватка” – пълно изтощаване на обсадения противник до неговата капитулация. Още в края на октомври са предприети енергични действия за прекъсване на снабдителната османска линия при Горни Дъбник и Телиш в посока към Орхание (Ботевград). В прекъсването на тази последна живителна за турците артерия решителна роля играят генералите Гурко и Лавров, а тежките сражения са изнесени главно от финландски полкове.
Към началото на ноември Осман паша успява да съсредоточи в Плевен 50 000 войници и 72 оръдия. Заема инженерно изградена отбранителна линия от 20–25 км, разделена на пет отбранителни участъка. На 4 (16 ноември) военният съвет на Действащата Руска армия по предложение на генерал Тотлебен взема решение за плътна блокада на Плевен. Западният руски отряд е усилен до 122 000 войници и 28 обсадни оръдия. Изградена е плътна блокадна линия, разделена на шест участъка. „Мъртвата хватка” навлиза в последния си етап. Крепостта е затворена отвсякъде. На мястото на снарядите и куршумите идва гладът. Осман паша изпитва все по-остра нужда от хранителни припаси, но на 30 октомври/11 ноември отклонява руското предложение за капитулация.
Търсещият реванш за Шипка Сюлейман паша отново се опитва да стигне до Плевен. На 22 ноември (4 декември) той оставя заслон под командването на Вейсел паша и с основните сили на Централната османска армия преминава Стара планина, превзема гр. Елена, но не успява да отклони руски части от блокадата на Плевен. Понесъл много загуби, той спира напора си към Плевен. Последният му трагичен неуспех в тази война, който ще реши съдбата на цялата му кариера, е опитът да превърне София във втори Плевен, но там е изпреварен от невероятното преминаване на генерал Гурко през зимния Балкан.
Загубил надежда да получи помощ и привършил хранителните припаси, Осман паша решава да направи последен опит за пробиване на блокадата при моста на р. Вит и да се изтегли към София. На 28 ноември (10 декември) армията му атакува на фронт от 3 км. Води се ожесточен бой за първия ред руски окопи. Руските части отблъскват атаката и след общо настъпление разбиват Западната османска армия и я пленяват.
По цялата руска армия, спряла в навечерието на зимата настъплението на юг, се понася „Плевен падна!” Пътят през Балкана е открит. И докато зашеметените от падането на Плевен османски командири очакват чак пролетно руско настъпление, Гурко преминава Балкана навръх Нова година и на 4 януари 1878 г. влиза в София. Остават само Пловдив, Одрин и Истанбул…
Но въпреки това Крепостта, както започват да наричат Плевен, не се предава. Турската армия разполага със запаси от жито и мели брашното в малки воденици по околните рекички и потоци. Генерал Тотлебен разпорежда водите им да бъдат преградени чрез поредица от язове, които в определен момент са разрушени, и образувалата се вълна помита мелниците.
Непредвиденият в генералните планове решава изхода на войната
Генерал Едуард Иванович Тотлебен, известен вече по време на Освободителната война като отличен инженерен офицер, записал името си в Кавказката и в Кримската война, първоначално не е предвиден в генералните планове на Освободителната война. Те са предполагали изненадващ и зашеметяващ удар, вихрено лятно настъпление, включващо и преминаването на най-сериозното препятствие – Стара планина, и приключване на кампанията най-късно в навечерието на зимата в Истанбул. Това се реализира, но само чрез отряда на генерал Гурко, а не като повсеместно настъпление.
Видинският Осман паша се затваря в Плевен и победоносният ход на войната спира чак до 10 декември 1877 г., когато, притиснат от клещите на обсадата, организирана от генерал Тотлебен, пашата предава сабята си след неуспешен опит да излезе от крепостта.
Едуард Иванович Тотлебен е роден на 8 май 1818 г. в семейството на дребен немски аристократ в Латвия. Учи в Санкт-Петербургското военноинженерно училище. От 1840 г. е офицер и както много други герои на Освободителната война преминава суровата школа на службата в Кавказ. Името му изгрява на командния небосклон през Кримската война и при отбраната на Севастопол. Желязната му воля и упоритост са съчетани с непоколебимо, но не бездействащо търпение по време на Плевенската блокада. Когато Крепостта се предава, генералът отбелязва скромно: „Не аз победих Осман, а гладът“. След войната е командващ руската армия на Балканския полуостров и е един от първите строители на младата българска войска. Удостоен е с най-високите руски ордени и с титлата граф.
През 1882 г. заминава на лечение в Германия, където прекъсва житейският му път. Погребан е в Братското гробище на Севастопол при падналите защитници на града по време на Кримската война.
