На 3 (15) юли 1877 г. 60-километровият път от В.Търново до с.Хаинкьой (дн. Гурково) е преодолян от Предния отряд на ген. Гурко, в чийто състав влиза и Българското опълчение. Отрядът навлиза в Казанлъшката долина и след кратък бой с малочислен турски отряд освобождава с.Хаинкьой. Турското командване се опитва да го спре със силите на Казанлъшкия гарнизон, няколко табора войска, снети за този случай от Шипченските позиции и башибозуци под командването на казанлъшкия каймаканин Ибрахим ефенди. Отрядът на Гурко започва настъплението към град Казанлък рано сутринта на 4 (16) юли в две колони – дясна и лява. Направлението на дясната колона е през с.Уфланлии (дн. Ветрен), а на лявата – покрай река Тунджа.
Докато лявата колона безпрепятствено се предвижва по даденото ѝ направление, дясната се натъква на упорита съпротива на три табора, заели позиция при с.Уфланлии. Пред първите части се изпречва неочаквана преграда — 3 табора редовна турска войска. Освен двете планински батареи, Донския казашки полк и Уралската казашка сотня в боя са прехвърлени 5-та и 6-та опълченска дружина. Това сражение, продължило четири часа и завършило с успех за освободителните войски, е и първото бойно кръщение на опълченците. Макар турците да са напълно разбити и принудени да отстъпят в пълен безпорадък, до вечерта колоната едва успява да се добере до Мъглиж. Превземането на Казанлък трябва да бъде отложено до следващия ден.
Турската позиция е разположена на 7-8 км. източно от Казанлък от двете страни на шосето. След упорита съпротива – боят продължава от седем часа сутринта докъм обяд – турците са принудени да отстъпят.

Докато на изток сражението продължава, казаци-конници, водени от казанлъчанина Димитър Хретето, успяват да проникнат в града от юг до Чирпанския път през местността Баба гьол. Те завземат турския конак, разбиват телеграфните апарати и се отправят към Шипка. Българите нахлуват след тях и започват да изваждат тефтери и други книжа, да ги късат, хвърлят и горят. Сложен е край на турското господство. Радостта на казанлъчани е неописуема. Те посрещат своите освободители с хляб и сол. На площада Кюл-боклук израства грамада от хляб, масло, вино, ракия и цветя. Населението се готви да посрещне основната част на отряда начело с генерал Гурко, който пристига късно вечерта. Архиерейският наместник Стефан Бозев приветства руските войски. Гражданите с особена радост посрещат 5-та и 6-та опълченски дружини. Останалите да нощуват в града войски са настанени в Девическия манастир.
За военен комендант на освободения град е назначен майор Павел Николаевич Павлов с помощници поручик Шиваров и прапорщик Валднер от Българското опълчение. Верни на традицията да предват управлението на освободените селища в български ръце, русите създават временен градски съвет с председател Добри Ганчев. По инициатива на градския съвет в Девическия манастир е организирана една от първите в България болници с 200 легла, която изцяло е на издръжка на местното население. Тя се ръководи от доктор Мирков.
Ала важният стратегически пункт — връх Св. Никола, все още се намира във владение на противника. При отсъствието на достатъчно добра съгласуваност с частите на Габровския отряд, който атакува върха от север, първите руски атаки завършват без успех. На 6 (18) юли обаче, страхувайки се от пълно обкръжение, командващият гарнизона Хулюси Ахмед паша разпорежда на войските си да напуснат добре укрепените си позиции и по планинските пътеки да отстъпят към Карлово и Пловдив.
След превземането на Шипченския проход основните сили на отряда на ген. Гурко заминават за Стара Загора.
За безопасността на града в Казанлък се създава милиция от около 5 хил. души, въоръжени с най-различни системи пушки, обучавани от офицерите от Българското опълчение Шиваров, Николаев и Гуджев. Освен караулна служба милицията охранява пътя между Казанлък и Карлово. Населението на града оказва помощ и при укрепяването на отбранителните съоръжения в околността, а въоръжени групи от граждани помагат при конвоирането на пленените турски войници към Шипка.
Но казанлъчани много кратко се радват на свободния живот.
В боя при Стара Загора Предният отряд не може да устои на няколко пъти превъзхождащата го по численост армия на Сюлейман паша. През Казанлък минават оттеглящите се руски войници и опълченци. С тях тръгват и бежанците от Стара Загора и голяма част от казанлъчани.
Сюлейман паша концентрира своята армия край Казанлък и нахлува в града на 6 (18) август.