十九世紀六十至七十年代，隨著資本主義列強在世界範圍內爭奪殖民地鬥爭的日益加劇，英俄兩國在中亞地區的角逐激化，對中國西部邊境的安全構成了直接威脅。1865年（清同治四年），中亞浩罕汗國（今蘇聯烏茲別克共和國境內）軍事頭目阿古柏，在英國支持下，率兵侵入中國新疆，不久自立為“汗”，建立反動政權。1871年，沙俄也出兵占領伊犁地區（今伊寧市一帶）。這樣，中國的新疆麵臨著被肢解侵吞的危險。七十年代中期，清政府在陝甘總督左宗棠等人的積極推動下，抓緊了進軍新疆的準備，接著於1876～1878年間進行了收複新疆的戰爭，粉碎了英俄企圖肢解和侵吞新疆的陰謀。
北疆的收複（1876年7月～11月）
一、作戰部署
1876年4月7日，左宗棠從蘭州移駐肅州，準備發起進攻。當時，清軍已出關的兵力有：廣東陸路提督張曜的河南嵩武軍十四營和總兵桂錫楨的騎兵一營一起，駐哈密；烏魯木齊都統金順的馬步三十九營（包括歸其統轄的景廉舊部馬步十九營）和涼州副都統額爾慶額的騎兵一營一起，駐巴裏坤、古城一帶。左宗棠命張曜所部固守哈密，防敵由吐魯番東犯；命金順部進駐擠木薩，監視敵人行動。4月底，總理行營營務、湘軍統領劉錦棠率馬步二十五營分批入疆，經哈密前往巴裏坤。不久，記名提督徐占彪率所部蜀軍馬步五營也出關繼進。至此，先後出關各軍總計八十餘營。加上原在新疆的伊犁將軍榮全所部八營（駐塔爾巴哈台）、哈密辦事大臣文麟所部四營（駐哈密）等，總兵力約六七萬人。此外，在星星峽以東擔任警備的部隊尚有二十餘營，起著戰略預備隊的作用。左宗棠率親兵數營，坐鎮肅州指揮，“其前路進止機宜，悉委總統湘軍劉錦棠相機酌度”。
清軍按照先北後南的既定方針，第一個目標是收複南北疆的交通要衝烏魯木齊。左宗棠命劉錦棠和金順兩部擔負此項任務。
烏魯木齊位於東西天山接合部的北麓，三麵環山，北部及西北部較為開闊，但有古牧地（今米泉）為其外衛，南麵有天山作為依托，地形比較險要。由濟木薩西行二百四十裏是阜康，由阜康又西南行百裏是古牧地，古牧地的西南才是烏魯木齊。因此，左宗棠認為，“官軍必先攻古牧地，撤烏垣、紅廟（烏魯木齊漢城，即迪化州城）之藩籬，乃可成搗穴犁巢之舉”。
阿古柏得知清軍西進的消息後，急忙從阿克蘇趕到托克遜，調兵遣將，布置防禦：命妥明餘黨馬人得、馬明和白彥虎等分守烏魯木齊、昌吉、呼圖壁、瑪納斯、古牧地等地，企圖以天山為依托，以烏魯木齊為支柱，控製南北疆的交通要衝，阻止清軍南下。鑒於達阪城及其東南的狹窄河穀是東西天山的接合部，為烏魯木齊通往吐魯番、辟展（今鄯善），托克遜的交通咽喉，派重兵把守；為了防止清軍從哈密、巴裏坤方向進攻吐魯番，還派兵一部控製要點勝金台及辟展、七克騰木（今七克台）等地。阿古柏的主力部署在吐魯番和托克遜：吐魯番由布素魯克之侄艾克木汗防守；托克遜由阿古柏之次子海古拉（即哈克庫裏）防守，阿古柏本人則在托克遜督戰。其總兵力約四萬人。
二、作戰經過
1876年7月，劉錦棠率所部各營到達巴裏坤，並進駐古城，偵知馬人得踞烏魯木齊，白彥虎踞紅廟子，馬明踞古牧地。根據當麵敵情，劉錦棠於21日輕騎赴濟木薩，與金順商議進軍事宜，並察看地形。28日，金順部進駐阜康城，劉錦棠部則於城東的九運街紮營，沿途各要隘均派營守護。此時，馬明已被阿古柏逮往南疆（阿古柏和白彥虎懷疑他與清軍私通），古牧地由王治、金中萬率兵數千駐守。為阻止清軍前進，白彥虎等由紅廟移據古牧地，阿古柏也派出部分侵略軍助守。劉錦棠考慮到當時正收獲麥豆，有糧可因，“雖後隊尚未到齊，然師期不宜再緩”，毅然決定提前進攻古牧地。
從阜康至古牧地有兩條道路：一條是大道，從阜康縣城西行二十裏至西樹兒頭子，有廢渠可引縣西之水供給飲用，但從此再往西五十裏至黑溝驛，除甘泉堡有可供百人一天的飲水外，全是戈壁，供水困難；另一條是途經黃田的小道，水源充足，但敵軍已在該處築卡樹柵，嚴密防守。顯然，白彥虎企圖引誘清軍由大道越過五十裏戈壁而來，迫使其處於前阻堅城、人馬渴乏的不利境地。