В следующем году император на театр военных действий уже не вернулся, сознавая, что его присутствие мешало единоначалию и привносило суету. Кампания 1829 года началась сменой командующих – вместо весьма пожилого П. Г. Витгенштейна армию возглавил И. И. Дибич. Он совершил трехдневный марш через Балканский хребет по маршруту, намеченному еще в 1811 г. М. И. Кутузовым. Неожиданное появление русской армии, идущей на штурм, привели к бегству защитников Адрианополя, города, считавшегося второй столицей Османской империи. Он пал 8 августа 1829 г., дорога на Константинополь (Стамбул) была свободна (до него оставалось 200 верст). Россия ликовала, раздавались призывы к скорейшему овладению турецкой столицей. Однако император понимал, что попытка России установить контроль над черноморскими проливами и Малой Азией, самой удобной дорогой с Запада на Восток, автоматически объединяло всю Европу против России. Он буквально умолял Дибича не допустить занятия русскими войсками Константинополя и писал ему: «Наша умеренность зажмет рты всем нашим клеветникам».
В соответствии с пожеланиями императора 2 сентября 1828 г. был подписан Адрианопольский договор, по которому к России отходила Южная Бессарабия с устьем Дуная, Ахалцихская область в Закавказье и Черноморское побережье Кавказа от Анапы до Поти (боевые действия, и весьма успешные, велись и в этом регионе). Султан признал наши приобретения в ходе русско-персидской войны. Проливы Босфор и Дарданеллы были открыты для торгового судоходства. Турция должна была выплатить большую контрибуцию (впоследствии ее размер был уменьшен). Но самое главное – признание автономии Греции, через какое-то время (в 1830 г.) ставшей независимой, а также расширение автономии Сербии, Молдавии и Валахии. Это был замечательный успех русской армии и российских дипломатов, личный вклад в него Николая Павловича бесспорен. Дибич стал генерал-фельдмаршалом и полным георгиевским кавалером, а также получил титул графа Забалканского.
Император же, ослабленный переживаниями за исход войны, заболел. Уже чувствуя недомогание, он, выйдя ночью на стук упавшей вазы, поскользнулся, упал, ударившись головой о шкаф, и потерял сознание. Долгое время он пролежал на холодном полу, что имело последствием сильную простуду с высокой температурой. К нему не пускали никого, кроме жены, он сильно похудел. Немного оправившись, он писал Дибичу: «Милосердие Божье на этот раз сохранило меня жене и детям; чувствую только слабость в ногах, однако я могу сесть верхом, и, следовательно, готов на службу».