Bei Ausbruch des Russisch-Türkischen Krieges 1877 (Balkankrise) erhielt er das Kommando über ein hauptsächlich aus Kavallerie zusammengesetztes Spezialkorps, mit dem er im Juli bei Tarnowo das Balkangebirge überschritt, den Schipkapass und Stara Sagora nahm und bis auf zwei Tagesmärsche auf Adrianopel vordrang. Er musste sich daraufhin vor der Armee Süleiman Paschas wieder über den Balkan zurückziehen. Im Oktober erhielt Gurko den Befehl über die gesamten Garden und die Kavallerie der Westarmee mit dem Auftrag, die rückwärtigen Verbindungen des bei Plewen (Plewna) stehenden türkischen Heeres unter Osman Pascha zu unterbrechen und dessen Einschließung zu vollenden. Gurko erreichte dies, indem er am 24. Oktober das verschanzte Gorni Dubnik erstürmte und am 28. Oktober das ebenfalls verschanzte Dorf Telisch durch Beschießung zur Übergabe gezwungen hatte. Daraufhin überschritt er im Dezember erneut den Balkan und besetzte am 4. Januar 1878 Sofia, schlug zusammen mit den Truppen unter General Radezki die Belagerungsarmee am Schipkapass und marschierte von dort nach Philippopolis (Plowdiw), wo er in der dreitägigen Schlacht bei Philippopolis (vom 15. bis 17. Januar) die Armee Süleiman Paschas zersprengte. Am 20. Januar erreichten die russischen Truppen Adrianopel (Edirne), woraufhin der Waffenstillstand geschlossen wurde.