Главные силы турецкой армии под командованием великого визиря к весне 1770 г. постепенно сосредоточивались на правом берегу Дуная у Исакчи, где ими велись работы по наведению моста, затрудняемые подъемом воды. Великий визирь, зная о малочисленности русских и разобщенности их расположения, предполагал разбить их поодиночке. Именно поэтому Румянцев решил не дожидаться объединенного удара всей турецкой армии, а бить ее частями. В его планы вмешивалась весенняя распутица. Люди и лошади тонули. Румянцев приказал бросать обозы и парки.

На марше армия составляла несколько походных колонн, соответствовавших частям будущего боевого порядка. В этом же порядке войска бивакировали (размещались на отдых) перед сражением. Это облегчало построение к бою. Оно выполнялось дивизиями заблаговременно под покровом темноты до начала сражения.

Узнав, что турецко-татарские силы (22 тысячи турок, 50 тысяч татар при 44 орудиях) находились в укрепленном лагере при урочище Рябая Могила на левом берегу Прута вблизи устья реки Капмацуй, 42‑тысячная армия русских при 115 орудиях на рассвете 17 июня начала отвлекающий маневр с целью привлечения на себя внимания противника, в то время как другая часть русских сил начала его окружение. Противник оставил лагерь и бежал.

Русская кавалерия преследовала его по пятам на протяжении 20 верст. Войска Румянцева, продвигаясь к югу, скоро овладели нижним течением Дуная.

Скоро было установлено, что за Ларгой – притоком Прута наблюдается крупное скопление турецкой пехоты (15 тысяч) и 65 тысяч татарской конницы, а с юга к ним ожидается подход еще более значительных подкреплений. Отсиживаясь на достаточно укрепленной позиции, противник мог дождаться новых сил. Необходимо было разбить турок как можно скорее, главный удар Румянцев решил нанести между реками Бабукул и Ларга.

Для наступления с фронта Румянцев решил направить корпус генерала П.Г. Племянникова (6 тысяч), а корпуса генералов Д. Боура и Н.В. Репнина (15 тысяч) направил для нанесения главного удара в правый фланг противника. В этом же направлении послал и свой личный резерв. На рассвете войска Румянцева двинулись вперед. Противник, особенно татарская конница, оказала русским ожесточенное сопротивление. Лишь после 8‑часового боя их сопротивление было сломлено, и противник отступил, оставив победителям свою артиллерию и обозы.

Русские войска настойчиво преследовали турок, но вскоре им пришлось столкнуться с их главными силами, возглавляемыми самим визирем-пашой Халил-беем, который сосредоточил против Румянцева всю массу своих войск – 50 тысяч пехоты, 100 тысяч конницы и 130—180 орудий. Под руководством французских инженеров у селения Вулканешты был возведен укрепленный лагерь.

Халил-бей намеревался атаковать русских на рассвете 21 июля с фронта, подавив их своим численным превосходством, и одновременно нанести им удар 80‑тысячным татарским отрядом, сосредоточенным у озера Ялиух.

Догадываясь о намерениях визиря, Румянцев решил опередить события. Силы его были по-прежнему невелики: 17 тысяч пехоты, 5 тысяч конницы и 118 орудий. Главные силы он сосредоточил у деревни Грезани. Предварительно он усилил авангард, свои фланги и тыл.

В ночь на 21 июля русские войска выступили вперед пятью каре по три дивизии в каждом. Это было очередное новшество, поскольку ранее войска наступали в линиях, что было менее маневренной формой наступления.

Главные силы Румянцева были сосредоточены против левого фланга противника. Русские войска отразили кавалерийские атаки турок с фронта и попытки ее прорыва в тыл.

К 9 часам следующая в авангарде дивизия Племянникова была атакована янычарами (10 тысяч). Но с помощью других русских дивизий их атака была отбита, и янычары убежали обратно в окопы. Подойдя вплотную к турецкому лагерю, Румянцев подал сигнал начала общей атаки. Бросив лагерь, турки бежали на юг. Отряд крымских татар отошел к Аккерману.

В сражении при Кагуле турки потеряли до 20 тысяч человек, почти все свои пушки и обозы. Потери русских составили 1,5 тысячи убитыми и ранеными.

Корпус Боура преследовал отступавших к Дунаю турок и 23 июля настиг их у Кагула, где на 300 кораблях турки пытались переправиться через Дунай. Часть турецких судов была потоплена, а остальные войска были взяты в плен вместе со своими оставшимися пушками и обозами.

Дорога на Дунай русским войскам была открыта. За эту операцию Румянцев был первым награжден только что учрежденным орденом Св. Георгия 1‑й степени.

После Кагульского сражения Румянцев, обращаясь к солдатам, сказал: «Я прошел все пространство до берегов Дуная, сбивая пред собою в превосходном числе стоявшего неприятеля, не делая нигде полевых укреплений, а поставляя одно мужество и добрую волю вашу во всяком месте за непреоборимую стену».

Румянцев имел на эти слова полное право. Русские во всех войнах с татарами и турками строили войско в одно каре или в три, и в последнем случае ставили одно каре возле другого так близко, что четыре фаса, составляющих одну треть действующих войск, не могли принимать участие в сражении и своим огнем защищать друг друга, так же как и кавалерию, которая не могла держаться против превосходной турецкой конницы. Румянцев совершенно изменил и образ войны и вид построения войск к битве. Он не ожидал турок, но искал их в поле и через это породил нравственную силу войска, заменявшую численность.

Он, разделяя свою армию на малые каре по две и три тысячи человек каждое, дал им быстроту и подвижность. Он помещал кавалерию колоннами за каре и артиллерию впереди каре, по флангам и в резерве. При удобном местоположении Румянцев мешал каре с колоннами. Иногда шел на неприятеля, построив войска в колонны, перестраивал их в походе при нападении кавалерии и даже отражал эту последнюю, имея в боевом порядке одни колонны, прикрытые густой цепью стрелков и огнем артиллерии, которая во всех сражениях, данных Румянцевым и подчиненными ему генералами, шла впереди и своим огнем, еще до удара в штыки, производила расстройство в рядах неприятеля. Так было и при Ларге, и при Кагуле.

Недаром, поражаемые при каждой встрече губительным огнем русской артиллерии, турки приписывали свои неудачи прежде всего вероломным, по их понятиям, действиям русских войск: «Русские надеются на превосходство своей пальбы, против которой действительно не устоять никому… Но пусть только они не стреляют в нас, а выступят на бой с нами, как храбрые воины, с мечами в руках; тогда увидят они, на самом деле, могут ли неверные противиться мусульманам…»

В сражении при Кагуле Румянцев разделил пехоту на пять каре. Это позволило подкреплять одни части армии другими, поддерживать в продолжение нескольких часов беспрерывный бой против многочисленных войск противника, сбить неприятельскую артиллерию концентрическим действием батарей и обойти турецкий лагерь