После того как султан отверг очередной проект реформ для балканских славян, 12 (24) апреля 1877 г. Россия объявила войну Турции. На стороне России кроме Румынии выступили Сербия и Черногория. Война оказалась тяжелой. Хотя турецкая армия была далеко не самой передовой в Европе, победа над ней досталась дорогой ценой. Турецкая крепость Плевна сдалась лишь после многомесячной осады. Тяжелые потери несли русские войска и болгарские ополченцы, обороняя в условиях суровой зимы Шипкинский перевал в Балканских горах.
Но масштабы победы превзошли все ожидания. На Балканском театре военных действий русские войска подошли к Стамбулу, в Закавказье — отбили у турок города Ардаган, Карс и Батум. 19 февраля (3 марта) 1878 г. в местечке Сан-Стефано близ турецкой столицы был подписан прелиминарный мир. Он закреплял независимость Румынии, Сербии и Черногории, а также предоставлял Боснии и Герцеговине автономию в составе Османской империи. Но главное — он предусматривал создание большого Болгарского княжества, которое охватывало обширную территорию между Дунаем, Охридским озером, Эгейским и Черным морями. По этому договору русские войска могли оставаться в Болгарии в течение двух лет. Ее граница с Османской империей проходила на небольшом удалении от Черноморских проливов Босфор и Дарданеллы.
Условия Сан-Стефанского договора вызвали смятение в европейских столицах. Ни одна из заинтересованных держав не хотела допустить столь значительной перекройки границ, тем более связанной с усилением позиций России на Балканах. Мало кто сомневался, что Болгарскому княжеству уготована роль форпоста российского влияния на Ближнем Востоке. Особенно возражали против такой перспективы Великобритания и Австро-Венгрия, которые настояли на пересмотре условий Сан-Стефанского договора. Россия согласилась с этим требованием, поскольку опасалась оказаться в международной изоляции.
В особенности большое значение русская дипломатия придавала позиции Великобритании, самому последовательному критику политики России. По всем вопросам, вызывавшим возражения британской стороны — границы Болгарии, новая русско-турецкая граница в Закавказье и пр., — с ней были проведены переговоры, которые позволили сторонам прийти к взаимоприемлемому компромиссу. В русско-британском соглашении, заключенном в Лондоне 18 (30) мая 1878 г., подчеркивался освободительный со стороны России характер завершившейся войны, главная цель которой состояла «в обеспечении процветания и безопасности христианского населения Балканского полуострова путем гарантирования этому населению прочных учреждений и хорошего правительства».
В июне-июле 1878 г. в Берлине состоялся международный конгресс с участием всех основных европейских держав, включая Османскую империю. Согласно его заключительному документу («Акту»), принятому 1 (13) июля 1878 г., Румыния, Сербия и Черногория получили полное международно-правовое признание в качестве независимых государств. Они даже расширили свою территорию за счет бывших османских владений на Балканах. Двойственный статус был предоставлен Боснии и Герцеговине: формально эти провинции оставались османским владением, но были оккупированы австрийскими войсками и перешли под управление Австро-Венгрии. Россия закрепила за собой Южную Бессарабию и ряд завоеванных территорий в Закавказье, включая города Ардаган, Карс и Батум.
Однако Берлинский конгресс отменил одно из основных положений Сан-Стефанского договора — об образовании «большого» Болгарского государства. Его территория была разделена приблизительно на три равные части. Западная часть (Македония и другие земли) полностью возвращалась под власть турецкого султана. Из южной части (между Балканскими горами и Фракией) была образована область Восточная Румелия, которая также оставалась в составе Османской империи «под непосредственною политическою и военною властью е. и. в. султана», но «на условиях административной автономии». Ею управляли чиновники, назначенные османским правительством. И лишь в северной части (между Дунаем и Балканскими горами) создавалось самостоятельное Болгарское княжество — «самоуправляющееся и платящее дань, под главенством его и. в. султана». В составе Османской империи оно пользовалось широкой политической автономией, т. е. правом выбирать собственное правительство, принимать законы, создавать армию, устанавливать отношения с иностранными государствами и т. д.
Берлинский конгресс преследовал благую цель — установить приемлемый для большинства европейских держав баланс сил на Балканах. Но принятые им решения ущемляли интересы России и задевали патриотические чувства болгар, мечтавших о воссоздании сильного национального государства. Кроме того, участники конгресса не посчитались с чаяниями других балканских народов, многие из которых вопреки своей воле оставались под властью Османской империи, в том числе население Македонии, Фракии, Албании, Восточной Румелии. Это обусловило неизбежность очередного всплеска освободительной борьбы на Балканах в будущем, а следовательно, и международных осложнений.
В споре между Россией и Австро-Венгрией Бисмарк демонстративно принял на себя роль посредника, или, по его выражению, «честного маклера». Однако разногласия между обеими державами были настолько глубокими, что ему не удалось предотвратить похолодания в их отношениях. Его симпатии были, скорее, на стороне России. Но, по его мнению, более надежным и предсказуемым партнером Германии являлась Австро-Венгрия.
С этого времени Бисмарк начал выстраивать в Европе новую систему союзов с другими государствами, которая должна была прийти на смену обветшавшему Союзу трех императоров. В основу так называемой «второй системы Бисмарка» лег тайный союзный договор, который 7 октября 1879 г. заключили Германия и Австро-Венгрия. Этот договор носил оборонительный характер и был направлен не только против Франции, но и против России — с той только разницей, что Франция в тексте договора только подразумевалась, а Россия была названа как вероятный противник. В договоре прямо указывалось, что в случае нападения России на одну из договаривающихся сторон другая должна «выступить на помощь… со всею совокупностью военных сил». Явно опережая события, Германия и Австро-Венгрия приняли обязательство «не заключать мира иначе, как только сообща и по обоюдному согласию». В случае же нападения на одну из них какой-либо непоименованной державы другая сторона договора должна была соблюдать по отношению к союзнику благожелательный нейтралитет. Но если бы «нападающую державу» активно или хотя бы пассивно, «путем военных мероприятий», поддержала Россия, то немедленно в силу вступало обязательство о «полной военной взаимопомощи».
Хотя австро-германский союз противоречил Союзу трех императоров, Германия и Австро-Венгрия не спешили от него отказываться. Они нуждались в нем как в инструменте, с помощью которого можно предотвратить сближение России с другими государствами, прежде всего с Францией. Во многом благодаря усилиям Бисмарка Союз трех императоров был возобновлен. 6 (18) июня 1881 г. Германия, Россия и Австро-Венгрия подписали договор о взаимных гарантиях, согласно которому обязались соблюдать доброжелательный нейтралитет в случае войны одной из них с «четвертой великой державой». Они также договорились не допускать «каких-либо изменений в территориальном status quo европейской Турции» иначе, как «по взаимному их соглашению». Впрочем, согласно протоколу, приложенному к этому тайному договору, Австро-Венгрия оставила за собой право аннексировать две оккупированные провинции Османской империи (Боснию и Герцеговину) «в момент, который найдет для этого подходящим». Признали они и право Болгарии на воссоединение с Восточной Румелией, «если бы этот вопрос был выдвинут силою вещей». Но ее притязания на другие «соседние провинции, а именно Македонию», договаривающиеся стороны поддержать отказались, предложив болгарам взять все риски на себя. По истечении трехлетнего срока действия этого договора, в 1884 г., правительства Германии и Австро-Венгрии, руководствуясь теми же соображениями, договорились с Россией о его продлении еще на три года.
Дальнейшие события полностью подтвердили расчеты Бисмарка. Не успели высохнуть чернила под итоговым документом Берлинской конференции, как между Россией и Австро-Венгрией с новой силой разгорелось соперничество за влияние на молодые независимые государства Балканского полуострова. В 1879 г. Россия добилась избрания князем Болгарии своего ставленника Александра Баттенбергского, племянника супруги императора Александра И. Однако династические скрепы в отношениях между обоими государствами оказались недостаточно прочными. В мае 1881 г. князь Александр Баттенбергский, стремясь понравиться новому российскому императору Александру III, приостановил действие либеральной конституции, ограничивавшей его власть. Предполагалось, что переход к самодержавному правлению только укрепит связи Болгарии с Россией. Однако действия князя вызвали протест широких слоев болгарского общества. Разразился политический кризис, который привел к охлаждению русско-болгарских отношений.