В 1870-х годах ханство приближалось к роковой конфронтации с Россией. Первая попытка подчинения Хорезма была предпринята Петром I, пославшим небольшую экспедицию под начальством Бековича-Черкасского в 1717 году. Экспедиция была неудачной, и многие её члены погибли. В XIX веке напряжение между Российской империей и Хивой росло в результате российской экспансии в Средней Азии, их соперничества за влияние в казахских степях. В 1860-х годах начался процесс завоевания узбекских ханств. В 1868 году был подчинен Бухарский эмират, после этого настала очередь Хорезма. Военное наступление на Хиву началось весной 1873 года под руководством генерал-губернатора Туркестана К. П. Кауфмана силами четырёх отрядов, выступивших в конце февраля и начале марта из Ташкента, Оренбурга, Мангышлака и Красноводска (по 2—5 тыс. чел.) общей численностью 12—13 тыс. человек и 56 орудий, 4600 лошадей и 20 тыс. верблюдов. После боёв на подступах к Хиве 27—28 мая ханские войска капитулировали. Хива была взята 29 мая и Мухаммад Рахим-хан II сдался. Гендемианский мирный договор, подписанный 12 августа 1873 года, определил статус ханства как российский протекторат. Все земли ханства по правому берегу Амударьи отошли к России. Потеря независимости почти не отразилась на внутренней жизни ханства. Эти земли вошли в состав Амударьинского отдела Туркестанского края. С рабовладельчеством в регионе было покончено.