Ad agosto, l'esercito ottomano, guidato dall'Esercito islamico del Caucaso, lanciò un nuovo assalto contro le posizioni in prima linea, che erano principalmente presidiate da armeni. Nonostante alcune vittorie iniziali, gli armeni dovettero ritirarsi. Le dimensioni della forza di spedizione britannica si erano rivelate alla fine troppo piccole per avere un grande impatto nella difesa di Baku. Nella prima settimana di settembre, una forza congiunta ottomano-azera composta da 15.000 uomini avanzò senza molta resistenza verso Baku e il 13 settembre aveva raggiunto la periferia della città; nel frattempo, la popolazione musulmana di Baku si preparava ad accogliere l'entrata dell'esercito ottomano. Le truppe armene rimanenti erano troppo mal preparate per fermare l'avanzata e Dunsterville si rifiutò di trattenere più a lungo la sua forza. Il 14 settembre la sua forza evacuò Baku e fece rotta verso Enzeli, lasciando la città praticamente indifesa.