金顺在收拢了败兵之后，乾军重新集结，这时由法国教官高德佩带领的炮兵队并未撤出阵地，并且在健锐营营官和振兴的支援下，成功的守住了炮兵阵地，不仅打退了叛军的进攻，还用大炮平射，打死叛军500多人。消息传来后，金顺大喜过望，立刻率大军前移，同和振兴、高德佩会合。
乾军重新来到乌鲁木齐城下，叛军见乾军去而复返，不由得很是吃惊，而金顺为了抓住战机，立刻便开始了攻击，此时被乾军大炮轰塌的乌鲁木齐城门尚未来得及修复，乾军大炮又开始了攻击，很快，在高德佩的指挥下，140毫米施耐德大炮又将城墙轰塌了一处，乾军士兵一拥而入，这一次抢先入城的是戴宗骞和刘超佩，而后是董福祥和冯桂增，这些人带着手下，怀着刻骨的仇恨同叛军展开激烈的巷战，经过一个半时辰的激战，乌鲁木齐城最终被乾军攻克。
回到大营后的左季皋一直坐立不安，他派人去给分兵进攻叛军的刘金堂、张曜送信，要求他们派军支援，乌鲁木齐城下惨败的消息传到了正在进攻叛军的刘金堂军中。 刘金堂一听，大为震骇。如果中军溃败，意味着其它地方的叛军可以肆无忌惮地向他这里或是张曜那里增援，且士气此消彼长，以后的仗就不好打了。刘金堂急派部将谭拔萃率所部前往中军支援，而当谭拔萃赶到左季皋大营时，左季皋满面春风的正准备庆功——金顺已经将乌鲁木齐攻克了，谭拔萃于是派人飞骑往报刘金堂与张曜，避免了左右两路乾军出现混乱。
乌鲁木齐城虽然克复，但左季皋心里却并不满意，而他的不满意，不是因为大军伤亡的4000多人（攻城巷战又损失了1000余人），而是因为，叛军的酋首，他一个也没能抓到。
原来，在出城追击之后，料到乾军很快还会再来进攻，阿古柏的长子胡里伯克和叛军另一酋首白彦虎没有回城，而是直接跑路，奔向俄国境内而去，阿古柏得知消息后，又气又恨，他仍想坚守，于是命令所部守城，以次子海古拉为最高指挥官，但海古拉知道，在之前乾军的炮火攻击中，他的部下已经遭受了惨重的伤亡，现在城门被毁，城墙也受损严重，是无法坚守的，是以他偷偷的做好了逃跑的准备。在乾军突入内城之后，海古拉趁乾军没有对乌鲁木齐形成合围，挟持着父亲阿古柏逃出城去，也和哥哥胡里伯克一样，直奔俄境逃跑。
虽然攻下了乌鲁木齐，但叛军首领一个也没有抓到，只捉到了阿古柏的部将阿里达什和白彦虎的部将于小虎等几人和一票土耳其人军事教官，左季皋明白，只凭这些虾兵蟹将，是无法向朝廷交差的！
为了抓住阿古柏，金顺一边大派骑兵追捕，一边派人打探消息，不久便有一个对左季皋十分重要的消息传来：阿古柏死了。
在逃出乌鲁木齐后，阿古柏预感到灭顶之灾已经降临，突然死于逃亡俄境的途中。他的死因至今也是个谜。有人说他看死神逼近，索性喝了毒酒一死了之，还有人说，此时的阿古柏已经丧失理智，歇斯底里发作，因一件小事和次子海古拉吵闹打架，拔刀要杀海古拉，结果被海古拉手下的卫兵失手打死，等等。但不管怎么说，比较可信的是，这个双手沾满新疆人民鲜血、罪大恶极的阿古柏，确实是死了。海古拉护送阿古柏尸体前去和哥哥胡里伯克会合，为了防止弟弟前来与自己争权夺位，胡里伯克手下军官穆罕默德?孜牙开枪杀死了毫无思想准备的海古拉。阴谋实现后，阿古柏和海古拉一并被胡里伯克葬在沙漠之中。
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