Петербург сначала относился к русскому добровольческому движению на Балканах отрицательно, но общественное мнение и волна патриотизма, охватившая всё общество, заставили официальные власти изменить свою позицию. Сербию от полной катастрофы, а князя Милана от личного поражения спас русский ультиматум Порте. В нём говорилось, что Россия в 48 часов отзовёт своего посла из Царьграда, если Турция немедленно не заключит перемирия с Сербией. 21 февраля 1877 г. Турция заключила с Сербией мир на условиях довоенного положения.
12 апреля 1877 г. в войну с Турцией вступила Россия. Несмотря на русские призывы, в которых подчёркивалось, что «сотрудничество сербского войска было бы особенно полезным в настоящем моменте», Сербия вошла в войну с известным запозданием, лишь 1 декабря 1877 г., спустя три дня после славной русской победы над турками в битве под Плевной. Для лучшей подготовки к войне Россия послала сербам полмиллиона рублей. В этой войне реорганизованное и хорошо вооружённое сербское войско показало совсем другое лицо – лицо победителей. Князь Милан в этой войне постоянно был на фронте, постигая военное искусство. Ключевым моментом стало вхождение генерала Белимарковича в Ниш. Потом один за другим были освобождены сербские города в долине южной Моравы и Нишавы – Лесковац, Вране и Пирот. В победоносном марше сербские войска освободили город Гнилане в Косовском Поморавле и вышли на Косово Поле, где в 1389 г. произошла славная Косовская битва.
Перемена политического курса князя. По Сан-Стефанскому мирному договору, подписанному Россией и Турцией 19 февраля 1878 г., Сербия и Черногория получили полную независимость от султана, а Босния и Герцеговина – автономию. Однако Сербия не получала тех земель, которые освободила во время войны. Бороться за решение этого вопроса Сербия продолжила на Берлинском конгрессе.
Берлинский трактат подтвердил основные положения Сан-Стефанского мирного договора относительно Сербии и значительно расширил её территорию на юго-востоке, присоединив четыре новых округа: нишский, пиротский, топличский и враньский. Площадь Сербского княжества увеличилась на 11 тыс. кв. км, а население – на 300 тыс. человек. Но Сербия не сумела добиться осуществления своих главных национальных задач, так как Босния и Герцеговина были оккупированы Австро-Венгрией, а Новопазарский санджак формально оставался под властью Турции. Не произошло установления общей границы между двумя сербскими княжествами – Сербией и Черногорией. Всё это затрудняло объединение сербских земель. Австро-Венгрия при единодушной поддержке западноевропейской дипломатии воспрепятствовала осуществлению этих задач и созданию большого православного государственного образования на Балканском полуострове. Анализируя положение дел, сложившееся после русского дипломатического отступления на Берлинском конгрессе, которое тогдашний министр иностранных дел князь Горчаков оценил как «самую тёмную страницу» в своей жизни, сербский историк В. Чорович подчеркнул следующее: «Для сербов это были весьма тяжёлые дни. Берлинский конгресс, несомненно, носил антиславянский характер; на нём венское правительство почти открыто проинформировало, что не допустит создания большого сербского государства. Австрия оставит сербам одно – влачить жалкое существование только в её тени, разбитыми, поссорившимися и раздробленными по многим краям и под разной властью».