由于
阿古柏进一步投靠英国，
沙皇俄国政府恼羞成怒，积极图谋用武力强占伊犁地区，进而夺取整个新疆北部。因此，当阿古柏由
南疆向北疆窜犯时，俄国土尔克斯坦总督考夫曼立即上奏沙皇，“列举各种理由，说明必须对伊犁进行占领，以保障边境安全和对抗阿古柏的意图”。1870年秋，俄国派兵进驻特克斯河上游，侵占天山穆查尔特山口（冰岭），扼住伊犁通往南疆的交通要道；同时，派兵入据我国
博罗胡吉尔（赛里木湖西）地区，对伊犁构成夹击之势。这是俄国用武力侵占伊犁并进一步侵略新疆的一个重大步骤。
伊犁位于伊犁河谷地中心，是我国西北边陲重镇，
清政府统辖新疆南北两路的伊犁将军治所，即设于此。伊犁河横贯伊犁地区，自东向西注入巴尔喀什湖。伊犁既是通往
中亚的要冲，又是新疆西部地区联系南北两路的枢纽，战略地位十分重要。沙皇俄国对我国伊犁地区垂涎已久，亟欲侵占。1871年夏，俄国土尔克斯坦总督考夫曼命科尔帕科夫斯基率兵近二千人，悍然进犯伊犁地区。伊犁人民同俄国侵略军浴血苦战了五十个昼夜，最后由于粮尽弹绝，加上地方割据政权上层人物的叛降，伊犁九城被俄军侵占。同年冬，俄国又派军队由伊犁东进，企图夺取乌鲁木齐。俄军把前锋部队伪装成商队，带着大批驼马货物向东开进。新疆人民识破了敌人的阴谋，民团领袖徐学功预先在玛纳斯西八十里的石河子布置埋伏。当敌人进入伏击圈时，伏兵四起，歼敌数十名，并缴获驼马二千多匹（峰），迫使俄国侵略军狼狈逃回伊犁。
沙俄强占伊犁，也是向阿古柏炫耀武力，阻止其由玛纳斯继续向西北扩张。阿古柏在俄国的军事压力下，于1872年6月同俄国非法签订了“通商条约”五条。俄国承认阿古柏为“哲德莎尔元首”，阿古柏则同意俄国人可以在南疆自由通商和旅行，设置商务专员，并规定进出口税仅按2.5％征收等等，从而扩大了俄国对新疆的侵略特权。
沙俄强占伊犁地区后，撤销中国设在那里的一切机构，非法拘留和拷打清政府派去的官吏。同时，对占领区人民“横加赋敛，中户每年纳丁畜税银十数两，上户数十百两，最下亦须数两，兵役、通事人等供应需索在外，日朘月削，劳扰不堪”。
对于阿古柏和沙俄的最黑暗最野蛮的统治，新疆各族人民不断地进行反抗斗争。例如，被阿古柏任命为乌鲁木齐阿奇木的马仲，就是因他充当侵略者的走狗、鱼肉人民而被民军所诛杀的。在伊犁，“所有满、绿、
索伦、锡伯、察合尔、额鲁特各营，以及民人，并有晶河（今精河）土尔扈特贝勒等人众，均已同心能死，不降俄夷”。新疆人民为了摆脱黑暗统治，为了维护祖国的统一、盼望
中国政府早日出兵赶走侵略者，光复失地。