光绪二年（1876年）年初，左宗棠在兰州和爱将刘锦棠反复商量西征用兵计划，最后确定了“先北后南”的作战方针。左宗棠认为，清军西征入疆的第一期作战目标是阿古柏及其依附于他的陕回残匪头目白彦虎，而不是占据伊犁地区的沙俄军队。阿古柏的侵略军主力大都部署在南疆而不是北疆，就新疆的地理形势来看，北疆能轻易控扼南疆，而地处天山以南的南疆却很难控制住北疆，所以他否定了乌鲁木齐都统景廉提出的南北分兵并取的作战方案，坚决主张先北后南，即先易后难，充分利用哈密、巴里坤、古城、吉木萨尔等北疆要塞仍然被清军控制可作为大军根据地、进攻跳板和军需补给地，一举攻占乌鲁木齐，犹如扼住全疆咽喉，然后全力以赴南攻盘踞南疆的阿古柏侵略军主力，同时可以阻抗侵占伊犁之沙俄军队东进之路。

左宗棠还向部将们详细说明了西征军如何进攻乌鲁木齐、严密防备阿古柏和白彦虎袭扰乌鲁木齐的部署，并特意叮嘱主将刘锦棠一定要遵守“先北后南” 的作战方针。随后，左宗棠命出关作战的各营集中到凉州加紧训练，并让刘锦棠率老湘军各营从光绪二年（1876年）2月起，分4批从凉州开拔至肃州待命。

3月3日，左宗棠将陕甘总督大印及所有善后事务一并托付给帮办陕甘军务大臣刘典。3月16日，左宗棠率亲兵队、幕府人员离开兰州辗转西行，日夜兼程，于4月7日抵达肃州（今酒泉）。左宗棠在肃州城南设置西征军大本营，就近处理西征用兵事宜。

彼时阿古柏将重心摆放在达坂城、吐鲁番、托克逊一线。他在吐鲁番部署了5000步兵、3500名骑兵、1万左右的本地叛回军兵卒以及大小火炮20门，负责指挥的是其心腹死党艾克木汗。

达坂城控扼天山南北的要冲，阿古柏在这里增修城堡，除原有的900守军外，又增派5000骑兵助守，配备有马克沁机枪及两门火炮。

穆罕默德・亚库普

托克逊是吐鲁番和达坂城的支撑点，阿古柏也很重视这里，特派次子海古拉率4000骑兵、2000步兵驻守该城，配备5门火力凶猛的后膛大炮。阿古柏本人亲自坐镇库尔勒，部署骑兵4000、步兵2000，火炮5门。

左宗棠根据侦查情报仔细分析认为，驻守吐鲁番的阿古柏军是为了抵御屯踞哈密的官军，而部署在达坂城的阿古柏军是为了阻抗驻扎乌垣的官军，阿古柏之所以在这两地部署重兵，其实是为了拱卫托克逊这座军事重镇。达坂城、托克逊两地悍贼颇多，防御设施齐备，城池也较为坚固，清军如果贸然进击，很可能无功而返，甚至会惨遭兵败。

4月27日，左宗棠再与刘锦棠商讨作战细则。左宗棠叮嘱前敌总指挥刘锦棠宜“缓进速战”。意思是每次战事开始前都要做好充分准备，不要急于求战，是所谓“缓进”；一旦条件成熟时就坚决行动，速战速决，避免与敌形成僵持之势，将“闪电战”打成持久战，是所谓“速战”。计议已定，刘锦棠率大军穿越嘉峪关、玉门关，顺河西走廊一路向西而去。

彼时来自中亚浩罕国的阿古柏除了侵占天山北路的乌鲁木齐（红庙子）地区以外，还侵占了天山南路吐鲁番以西的大片地区。阿古柏的所谓哲德沙尔汗国军队总兵力约6万人，除了他的长子伯克胡里率重兵驻守喀什噶尔外，派驻前沿阵地的军队约4.5万人左右。阿古柏将其军队主力大都部署在南边，其兵力部署特点是南强于北。乌鲁木齐虽是阿古柏军的一处重要防区，但驻守兵马并不多。阿古柏挥军攻占乌鲁木齐后，大肆搜刮当地汉民、回民的财物，再将掳获运往南路，以充实自己的府库，并驱使当地的回民丁壮去踞守乌垣以作乌鲁木齐屏障。

白彦虎兵败陕甘后率残部从肃州西逃至乌鲁木齐后，见阿古柏兵强马壮，装备精良，自知实力不敌阿古柏，因而依附于他，想借其势为声援以自固，对阿古柏非常顺从，丝毫不敢违抗其令。

刘‍显谟

7月，刘锦棠大军已经行抵新疆巴里坤古城，此地西去嘉峪关已经2500余里，踞乌鲁木齐还有400余里。

乌鲁木齐旧称红庙子，是左宗棠确定的西征军入疆首战的主要目标。乌鲁木齐位于东西天山结合部的北麓，三面环山，城北及西北部地势较为开阔，但有古牧地（今乌鲁木齐米东区古牧地镇）为其外围门户，地势险要。清军要想攻取乌鲁木齐，必先攻破古牧地。

刘锦棠率部抵达古城后，遵左宗棠之命于7月12日前往吉木萨尔与金顺商谈军务，旋即与金顺部一同西进。7月28日，刘锦棠、金顺一起到古牧地东边的阜康察看地形，部署进度。从阜康到古牧地有两条道，一条是大道，一条小路，如果走大道，沿途是一片砂砾，没有水源，人马饮水困难。刘锦棠一边派骑兵、步兵大张旗鼓排列进入甘泉堡，并故意挖掘枯井，装出一副要走大路的架势，使敌军被其吸引，放松了警惕、戒备；另一边主力潜师沿小路衔枚疾进，于8月10日夜袭黄田，击溃驻守该地的阿古柏军和部分白彦虎陕回叛军，一举成功。克复黄田后，刘锦棠立刻率大军进围古牧地，清军入疆第一战随即拉开帷幕。

防守古牧地的是从肃州西窜新疆的陕回白彦虎残部和阿古柏军，共6000余人，而发起进攻的清军约1万人左右，兵力略占优势；装备上双方则大体相当，可谓势均力敌。

刘锦棠军到达古牧地时，金顺军还未到，白彦虎立刻发现刘锦棠部仅有数千人，于是率陕回军主动出堡门迎击刘锦棠。刘锦棠身经百战，军事经验丰富，是左宗棠最倚重的骁将，他很快就让老对手白彦虎品尝到了轻敌的恶果，他指挥老湘军稳扎稳打，很快就将主动出击的白彦虎部打得丢盔撂甲，大败亏输，白彦虎不得已只得退回城内固守。

次日凌晨，金顺率大军赶到，刘锦棠立即会合金顺的八旗兵对古牧地发起总攻。经过几天血战，清军用开花大炮轰塌古牧地城墙，大批将士沿缺口冲入城内，与叛军展开激烈巷战，阵斩阿古柏亲信将领篷塞奇、玉支巴什，击毙白彦虎部将王治、马十娃、金中万等十余人，仅白彦虎率少数亲随趁乱逃走，6000余阿古柏军、陕回叛军被全部围歼。因为这些叛军曾经将驻守乌鲁木齐满城的八旗官兵诛戮殆尽，金顺下令将1000多缴械投降叛军全部斩首，清军收复古牧地。

古牧地是乌鲁木齐外围的重要据点，攻破此地，乌垣、红庙子（乌鲁木齐旧称）门户洞开，很难守住了。古牧地一役，刘锦棠打法灵活，攻守得当，速战速决，赢得了西域“飞将军”之美誉。