Dowództwo i żołnierze tureccy ochłonąwszy po pościgu i zreorganizowawszy swoje siły zajęli pozycje obronne w fortach twierdzy. 27 października gen. Hejman postawił nowe ultimatum, domagając się poddania załogi. Zostało ono także odrzucone.
28 października Hejman postanowił wziąć twierdzę szturmem. Szturm był odbity. Nieudany szturm postawił dowództwo rosyjskie przed dylematem, albo pozostawić wojska pod twierdza na zimę, albo odstąpić. Zdecydowano twierdze oblegać. Wycofano na leże zimowe do Ałaszkiertu tylko Oddział Erywański. Pozostałe wojska zimowały na odkrytym równinnym terenie. Gen Łazariew, który ze swoimi siłami poszedł do Karsu, 13 października przystąpił do działań oblężniczych. 18 listopada (6 według starego stylu) Kars został zajęty. Po tym głównym zadaniem pozostało zdobycie twierdzy Erzurum, gdzie broniły się pozostałości wojsk tureckich i gdzie zebrane były środki do formowania nowych oddziałów.
Nadeszły mrozy, które okazały się sprzyjające dla oblężonych. Dostawy zaopatrzenia wojsk rosyjskich po górskich drogach stały się niemożliwe.