93 Harbi de denilen  1877 Osmanlı Rus savaşında, Ruslar'ın Plevneye yönelik olarak 8 Temmuz 1877'de Alman asıllı General Schilder kumandasında başlattıkları saldırılara 60 bin kişilik Osmanlı silahlı gücü giderek sayıları 250 bine ulaşan Rus-Rumen silahlı gücüne karşı koydu. I. Plevne Muharebesi olarak tarihe geçen bu kanlı çarpışma, 1877-1878 Osmanlı-Rus savaşlarında Ruslar'ın Rumeli cephesinde yedikleri ilk darbe oldu.

 Takviye alan Rus kuvvetleri Plevne üzerine 18 Temmuz 1877 tarihinde ikinci defa taarruzda bulundular. Fakat 26 saat süren bu savaşta gösterilen direniş ve karşı saldırı sonucu Ruslar bir defa daha bozguna uğradı.

 Rumenler'in de savaşa katılmasını sağlayan Ruslar, 7-11 Eylül tarihleri arasında gerçekleşen III. Plevne Muharebesi'nde de başarı kazanamadı. Bu zafer üzerine Osman Paşa'ya gazilik unvanı verildi.

 Birbiri ardınca başarısızlığa uğrayan Ruslar ise Plevne'yi 13 Eylül'de kuşatma altına aldılar. Uzun süren bu kuşatma sırasında mühimmat ve yiyecek sıkıntısı çekmeye başlayan kale müdafileri huruç hareketinde (yararak dışarı çıkma) bulunmaya karar verdi. 10 Aralık sabahı 40.000 kişiden oluşan ordusunu iki kısma ayıran Osman Paşa, Vid suyunu geçmeye çalıştığı sırada Rus-Rumen topçularının ateşi sonucu bir şarapnel parçasıyla yaralandı. Erkanıharp zabitlerinin yapılabilecek daha fazla bir şeyin olmadığını belirtmeleri üzerine de teslim olmak zorunda kaldı. Bir süre Bugot, Bükreş, Harkof ve Rusya'da esir hayatı yaşadı.

 Rus çarı tarafından kendisine kahramanlığını takdir amacıyla çifte kartal nişanı verildi. İstanbul'a dönüşü için Abdülhamit II, Serasker Müşir Rauf Paşa'yı yâver-i ekremilik ve fevkalâde büyük elçilik pâyeleriyle Petersburg'a gönderdi. İçinde Gazi Osman Paşa'nın da bulunduğu heyetin İstanbul'a gelişi büyük bir törenle kutlandı.

 Gazi Osman Paşa, 14 Mart 1878 tarihinde Hassa Ordusu müşavirliğine getirildi. 5 Kasım 1878'de Mabeyn müşiri oldu ve ölünceye kadar bu görevde kaldı. Hatta ölümünden sonra bile yerine başka bir atama yapılmadı.