苏勒官庞龄等被害各节，并请让科布多所属喀喇额尔济斯河及额鲁特游牧额尔米斯河归俄。荣全等拒之。博呼策勒傅斯奇遂置伊犁事不议。已忽如北京总署，请仍与荣全会议。博呼策勒傅斯奇又忽辞归国。至是接收伊犁又迟延矣。
八月，俄人载货入乌鲁木齐所属三塘湖，请赴巴里坤、哈密等处贸易。阻之，不听。既闻回匪有由哈密东山西窜察罕川古之信，乃折回。已复有俄官来文，谓伊犁所属土尔扈特游牧西湖、晶河、大沿子居民均归顺俄国，中国军队不得往西湖各村。中国以当初分界在伊犁迤西，并无西湖之名，西湖系乌鲁木齐所属军队，原由总署与俄使议有大略，何可阻止？拒之。时荣全将带兵由塔赴伊安设台站，俄人以越俄国兵所占地，不许。又阻荣全接济锡伯银两。十月，俄商赴玛纳斯贸易，中途被杀伤五十馀人。十二年夏四月，俄人忽带兵及哈萨克、汉、回等众，入晶河土尔扈特游牧，索哈萨克所失马，并执贝子及固山达保来绰啰木等，又修治伊犁迤东果子沟大路，更换锡伯各官，图东犯，又于塔尔巴哈台所属察罕鄂博山口驻兵，盘诘往来行旅。十三年八月，俄人自库伦贸易入乌里雅苏台建房，诘以非条约所载，不省。旋命陕甘总督左宗棠督办新疆军务。
光绪元年夏五月，俄游历官索思诺等来兰州，言奉国主之命，欲与中国永敦和好，俟中国克复乌鲁木齐、玛纳斯，即便交还。左宗棠以闻。既而左宗棠以新疆与俄境毗连，交涉事繁，请旨定夺。帝命左宗棠主办。
三年，议修陆路通商章程。俄使布策欲于伊犁未交之先，通各路贸易。中国不允，仅允西路通商，而仍以交收伊犁与商办各事并行为言。俄人又以荣全张示激伊犁人民不遵俄令，乌里雅苏台官吏擅责俄人，江海关道扣留俄船，英廉擅杀哈萨克车隆，及徵收俄税，指为违约，谓非先议各事不可。会新疆南路大捷，各城收复，回匪白彦虎等窜入俄，中国援俄约第八款，请其执送。屡与理论，未决。
四年五月，命吏部左侍郎崇厚使俄，议还伊犁及交白彦虎诸事。十二月抵俄。五年二月，与俄外部尚书格尔斯开议。格尔斯提议三端：一通商，一分界，一偿款。而通商、分界又各区分为三。通商之条：一，由嘉峪关达汉口，称为中国西边省分，听其贸易；一，乌鲁木齐、塔尔巴哈台、伊犁、喀什噶尔等处，称为天山南北各路，妥议贸易章程；一，乌里雅苏台、科布多等处，称为蒙古地方，及上所举西边省分，均设立领事。分界之条：展伊犁界，以便控制回部；一，更定塔尔巴哈台界，以便哈萨克冬夏游牧；一，新定天山迤南界，以便俄属浩罕得清界线。崇厚皆允之，惟偿款数目未定。崇厚以闻，命塔尔巴哈台参赞大臣锡纶接收伊犁及分界各事。既议偿款卢布五百万圆，俄亦遣高复满等为交还伊犁专使。
崇厚将赴黑海画押回国，而恭亲王奕䜣等以崇厚所定条款损失甚大，请饬下李鸿章、左宗棠、沈葆桢、金顺、锡纶等，将各条分别酌核密陈。于是李鸿章等及一时言事之臣交章弹劾，而洗马张之洞抗争尤力。略谓：“新约十八条，其最谬妄者，如陆路通商由嘉峪关、西安、汉中直达汉口，秦陇要害、荆楚上游，尽为所窥。不可许者一。东三省国家根本，伯都讷吉林精华，若许其乘船至此，即与东三省任其游行无异，是于绥芬河之西无故自蹙地二千里；且内河行舟，乃各国历年所求而不得者，一许俄人，效尤踵至。不可许者二。朝廷不争税课，当恤商民。若准、回两部，蒙古各盟，一任俄人贸易，概免纳税，华商日困；且张家口等处内地开设行栈，以后逐渐推广，设启戎心，万里之内，首尾衔接。不可许者三。中国屏籓，全在内外蒙古，沙漠万里，天所以限夷狄。如蒙古全站供其役使，一旦有事，音信易通，必撤籓屏，为彼先导。不可许者四。条约所载，俄人准建卡三十六，延袤广大，无事而商往，则讥不胜讥；有事而兵来，则御不胜御。不可许者五。各国商贾，从无许带军器之例。今无故声明人带一枪，其意何居？不可许者六。俄人商税，种种取巧，若各国希冀均霑，洋关税课必至岁绌数百万。不可许者七。同治三年新疆已经议定之界，又欲内侵，断我入城之路。新疆形势，北路荒凉，南城富庶，争磽瘠，弃膏腴，务虚名，受实祸。不可许者八。伊犁、塔尔巴哈台、科布多、乌里雅苏台、喀什噶尔、乌鲁木齐、古城、哈密、嘉峪关等处准设领事官，是西域全疆尽由出入。且各国通例，惟沿海口岸准设外邦领事。若乌里雅苏台等，乃我边境，今日俄人作俑，设各国援例，又将何以处之？不可许者九。名还伊犁，而三省山岭内卡伦以外盘踞如故，割霍尔果斯河以西、格尔海岛以北，金顶寺又为俄人市廛，约定俄人产业不更交还，地利尽失。不可许者十。”又言：“改议之道：一在治崇厚以违训越权之罪；一在请谕旨将俄人不公平，臣民公议不原之故，布告中外，行文各国，使评曲直；一在据理力争，使知使臣画押，未奉御批示覆，不足为据；一在设新疆、吉林、天津之防，以作战备。”疏入，命与修撰王仁堪等及庶吉士盛昱所奏，并交大学士等议，并治崇厚罪。
六年正月，命大理寺少卿曾纪泽为使俄大臣，续议各款。时廷臣多主废约，曾纪泽以为废约须权轻重，因上疏曰：“伊犁一案，大端有三：曰分界，曰通商，曰偿款。三端之中，偿款固其小焉者也。即通商一端，亦较分界为稍轻。查西洋定约之例有二，一则长守不渝，一可随时修改。长守不渝者，分界是也。分界不能两全，此有所益，则彼有所损，是以定约之际，其慎其难。随时修改者，通商是也。通商之损益，不可逆睹，或开办乃见端倪，或久办乃分利弊，是以定约之时，必商定年限修改，所以保其利而去其弊也。俄约经崇厚议定，中国诚为受损，然必欲一时全数更张，而不别予一途以为转圜之路，似亦难降心以相从也。臣以为分界既属永定，自宜持以定力，百折不回。至于通商各条，惟当即其太甚者，酌加更易，馀者宜从权应允。”
时俄人以中国治崇厚罪，增兵设防，为有意寻衅，欲拒纪泽不与议事。英、法二使各奉本国命，亦以因定约治使臣罪为不然，代请宽免。中国不得已，允减崇厚罪，诏仍监禁。已又与俄使凯阳德先议结边界各案。
六年七月，纪泽抵俄，侍郎郭嵩焘疏请准万国公法，宽免崇厚罪名，纪泽亦请释崇厚，许之。初纪泽至俄，俄吉尔斯、布策诸人咸以非头等全权大臣，欲不与议，遣布策如北京议约。已成行，而朝旨以在俄定议为要，命纪泽向俄再请，始追回布策。纪泽与议主废约。俄人挟崇约成见，屡与忤。纪泽不得已，乃遵总署电，谓可缓索伊犁，全废旧约。寻接俄牒，允还帖克斯川，馀不容议。布策又欲俄商在通州租房存货，及天津运货用小轮船拖带。纪泽以非条约所有，拒之。而改约事仍相持不决。
十一月，俄牒中国，允改各条，其要有七：一，交还伊犁；二，喀什噶尔界务；三，塔尔巴哈台界务；四，嘉峪关通商，允许俄商由西安、汉中行走，直达汉口；五，松花江行船至伯都讷；六，增设领事；七，天山南北路贸易纳税。曾纪泽得牒，以俄既许让，则缓索之说，自可不议。于是按约辩论：于伊犁，得争回南境；喀什噶尔，得照两国现管之地，派员再勘；塔尔巴哈台，得于崇厚、明谊所订两界之间，酌中勘定；嘉峪关通商，得仿照天津办理，西安、汉中两路及汉口字均删去；松花江行船，因爱珲条约误指混同江为松花江，又无画押之汉文可据，致俄人历年藉口，久之始允将专条废去，声明爱珲旧约如何办法，再行商定；增设领事，俄人请设乌鲁木齐一处，总署命再商改，始将乌鲁木齐改为吐鲁番，馀俟商务兴盛时再议增设；天山南北路贸易纳税，将原约“均不纳税”字改为“暂不纳税，俟商务兴盛再订税章”。此外，偿款，崇厚原约偿五百万卢布，俄人以伊犁南境既已让还，欲倍原数，久之始允减定为卢布九百万。纪泽又以此次改约并未用兵，兵费之名绝不能认。于是将历年边疆、腹地与俄人未结之案，有应赔应恤者一百九案，并入其中，作为全结。又于崇厚原订俄章字句有所增减。如条约第三条删去伊犁已入俄籍之民，入华贸易游历许照俄民利益一段；第四条俄民在伊犁置有田地，照旧管业，声明伊犁迁出之民，不得援例，且声明俄民管业既在贸易圈外，应照中国民人一体完纳税饷；并于第七条伊犁西境安置迁民之处，声明系安置因入俄籍而弃田地之民；第六条写明所有前此各案，第十条吐鲁番非通商口岸而设领事，暨第十三条张家口无领事而设行栈，均声明他处不得援以为例；第十五条修约期限，改五年为十年。章程第二条货色包件下添讠主牲畜字样，其无执照商民，照例惩办，改为从严罚办；第八条车脚运夫，绕越捷径，以避关卡查验，货主不知情，分别罚办之下，声明海口通商及内地不得援以为例。是为收回伊犁条约。又同时与俄订陆路通商章程。七年正月，与俄外部尚书吉尔斯及前驻京使臣布策，在俄都画押钤印，旋批准换约。七月，贺俄君即位，递国书。索逆犯白彦虎等，俄以白彦虎等犯系属公罪，不在条约所载之列，不允交还，允严禁。
寻命伊犁将军金顺、参赞大臣升泰接收伊犁。八年二月，接收讫。金顺进驻绥定城。升泰会同俄官勘分地界，并以哈密帮办大臣长顺会办西北界务，巴里坤领队大臣沙克都林扎布会办西南界务。四月，俄人带兵潜入科布多所属哈巴河，清安等以闻。因言图内奎峒山、黑伊尔特什河、萨乌尔岭等处形势，与积年新旧图说不符。朝旨命就原图应勘之处，力与指辩，酌定新界。
十一月，分界大臣长顺等与俄官佛哩德勘分伊犁中段边界。先是距那林东北百馀里之格登山有高宗平准噶尔铭勋碑，同治三年已画归俄，至是争回，立界约三条。
九年，督办新疆军务大臣刘锦棠以新疆南界乌什之贡古鲁克地为南北要津，请按约索还。先是，旧约所载伊犁南界，系指贡古鲁克山顶而言。上年沙克都林扎布与俄使勘分南界，由贡古鲁克等处卡伦绕贡古鲁克山麓至别叠里达坂设立界牌，侵占至毕底尔河源，故锦棠以为言。朝旨命长顺等据理辩论。既而沙克都林扎布又与俄官咩登斯格勘伊犁南界，俄人必欲以萨瓦巴齐为界，沙克都林扎布以为萨瓦巴齐在天山之阳，距天山中梁尚远，不许，乃以天山中梁为界。又立牌博于别叠里达坂，是为喀什噶尔界约。
七月，分界大臣升泰等与俄官巴布阔福等勘分科、塔界务。巴布阔福等欲照图中直线，以哈巴河为界。升泰等以哈巴河地居上游，为科境之门户，塔城之籓篱，若划分归俄，不惟原住之哈萨克、蒙、民等无地安插，即科属之乌梁海、塔属之土尔扈特等处游牧之所，亦俱受逼，界址既近，衅端必多，拒之。俄使乃允退离哈巴河迤西约八十馀里之毕里克河划分。升泰等以毕里克系小河，原图并未绘刊，若以此划界，则哈巴河上游仍为俄所占，复与力争。俄使乃允复退出五十里，议定在于阿拉喀别克河为界，计距哈巴河至直线共一百三十馀里，即原图黄线之旁所开之小河也。馀均照黄线所指方位划分。至两国所属之哈萨克，原归俄者归俄，原归中国者归中国。如有人归中国而产业在俄，或人居俄而产业在中国，均照伊犁办法，以此次议定新界换约日为始，限一年迁移。约定，又与俄官斐里德勘塔城西南未分之界。俄使意欲多分，升泰以此段界务，新约第七条内业经指明，系顺同治三年塔城界约所定旧界，即原约第二条内所指依额尔格图巴尔鲁克、莫多巴尔鲁克等处卡伦之路办理，是原有图线条约可循，非若他处尚须勘酌议分可比，不许。俄使乃以巴尔鲁克山界内住牧之哈萨克久已投俄，一经定界，不免迁移，请借让安插，许之。仍援旧约第十条所开塔属原住小水地方居民之例，限十年外迁，随立牌博。
九月，分界大臣额尔庆额等与俄官撇斐索富勘分科布多界。自阿拉克别克河口之喀拉素毕业格库玛小山梁起，至塔木塔克萨斯止，共立牌博四，又立牌博于阿克哈巴河源。先是喀什噶尔西边界务已经长顺与俄人划分，以依尔克池他木为界，而帮办军务广东陆路提督张曜以为有误，请饬覆查。长顺以勘界系依红线，依尔克池他木虽旧图不载，而新图正在红线界限，不容有误。寻总署以约内有现管为界一语，意