Честь атаковать Горный Дубняк выпала генерал-адъютанту Иосифу Владимировичу Гурко, позже прославившемуся благодаря героическому переходу через балканские кручи. Командующий тщательно изучил турецкую диспозицию и лишь после этого приступил к составлению плана предстоящего сражения. Он был в курсе того, что возле селения (ныне Горни-Дыбник, Болгария), находящегося на пути между Плевной и болгарской столицей Софией, турки построили два редута и люнет, надёжно прикрывавшие тыл. Гурко принял решение атаковать эти укрепления сразу с нескольких сторон, чтобы не позволить туркам сконцентрировать все силы в одном месте. В его распоряжении было около 18 тысяч человек, среди которых центральное место занимали элитные полки русской гвардии.

Накануне сражения, 23 октября 1877 года, командующий собрал военный совет, на котором в последний раз обсудил все детали предстоящего боя. Генерал-майору Николаю Вениаминовичу Эллису, командиру Гвардейской стрелковой бригады, было приказано наступать с востока (со стороны Плевны), генерал-майору Логгину Логгиновичу Зедделеру и его 1-й бригаде 2-й Гвардейской пехотной дивизии – с юга, а генерал-майору Николаю Оттоновичу Розенбаху (2-я бригада 2-й Гвардейской пехотной дивизии) – с запада.

Вечером 23 октября командующий обратился к солдатам и офицерам с речью. Она дошла до нас благодаря записи присутствовавшего при армии корреспондента. Генерал заявил: «О вас, гвардейцах, заботятся лучше, чем об остальной армии. Вот вам минута, чтобы доказать, что вы достойны этих забот. Стреляйте редко, но метко, а когда придется до дела в штыки, дырявьте врага! Нашего "ура" он не выносит». Таким образом, он взывал к давним боевым традициям гвардейских полков, известным со времён Северной войны.

Выдвижение трёх отрядов началось ночью, так как Гурко опасался, что Гази Осман-Паша попытается перебросить на угрожаемое направление дополнительные силы. К сожалению, с самого начала всё пошло не так гладко, как планировалось. Колонна Розенбаха во мраке сбилась с пути и тем задержала остальные отряды. Это лишило атакующих возможности одновременной ночной атаки, что могло значительно увеличить шансы быстрой победы.

Ранним утром сражение начали части генерала Зедделера, которые оказались перед малым турецким редутом и понесли первые потери от ружейного огня. В этот момент отличился полковник Лейб-гвардии Гренадёрского полка Юлиан Викторович Любовицкий, который собрал вокруг себя штурмующую колонну и бросили её на турецкие позиции. Благодаря смелым действиям этого талантливого офицера турки дрогнули и побежали. К сожалению, во время атаки наши части понесли существенные потери, были ранены многие офицеры, в том числе сам Любовицкий. Им так и не удалось взять следующее турецкое укрепление, которое охранялось значительно большими османскими силами.

В это время колонна генерала Эллиса подошла с правой стороны и попыталась ударить по главному турецкому укреплению, однако была отражена и залегла под ураганным огнём. Тогда генерал Гурко приказал атаковать запоздавшей колонне генерала Розенбаха, однако та также не смогла преодолеть открытое пространство перед турецкими окопами и вынуждена была остановиться. В ходе боя возникла опасная ситуация и командующему пришлось  в срочном порядке искать выход из ситуации.

Иосиф Владимирович приказал накрыть турецкий лагерь огнём всех орудий, а в это время готовиться к его общему штурму. В своей реляции после битвы он писал: «Я с замиранием сердца следил за последовавшими действиями, потому что вместо единовременного штурма со всех сторон должны были последовать одиночные и разновременные штурмы различными частями войск, успех которых был более чем сомнителен. Чтобы как-нибудь исправить дело и выручить войска правой колонны, уже начавшие атаку, я послал во все стороны ординарцев, чтобы войска, не дожидаясь сигнала, поддержали атаку правой колонны. Как и следовало ожидать, последовал целый ряд отдельных атак».

К сожалению, на первоначальном этапе общая атака также не имела большого успеха. При этом потери были настолько значительными, что среди погибших числились даже высшие офицеры. В частности, был смертельно ранен генерал Василий Николаевич Лавров, который лично вёл бойцов в атаку и был буквально изрешечён пулями.

Опасаясь за исход битвы, Гурко бросил на турецкие позиции последний резерв – Лейб-гвардии Измайловский полк. Современник вспоминал эту легендарную атаку: «Глядя назад, мы издали любовались этими молодцами, двигавшимися вперёд, под сильнейшим огнём, в образцовом парадном порядке и стройности. Головные роты шли в развёрнутом строе; все офицеры на своих местах; люди, с серьёзными лицами и держа ружья вольно, отбивали шаг. «Правой, правой, правой!» – изредка слышалась команда. Промежутки, образовавшиеся от убыли убитых и раненых, немедленно смыкались, и измайловцы безостановочно продолжали своё стройное движение на расстояние около 650 шагов от неприятеля. Подойдя к траншее, они залегли и открыли огонь».

На первом этапе измайловцы не смогли переломить исход битвы, однако они прорвались в ров главного укрепления и залегли там. Ночью солдаты выбрались из укрытия и пошли в штыковой бой, сметая всё на своём пути. В этот момент турки, вероятно предполагавшие, что на них ударили свежие русские силы, быстро выкинули белый флаг и тем самым спасли себя от полного уничтожения в жестокой штыковой схватке. Горный Дубняк пал, а вместе с тем резко ухудшилось положение Плевны, у которой больше не было возможности получать тыловое снабжение.

Историки неоднозначно оценивают эту победу генерала Гурко, в которой исход противостояния висел на волоске. Определённый резон в их рассуждениях присутствует, ведь генерал мог попытаться склонить турок к капитуляции с помощью жестокого артиллерийского обстрела. В немалой степени подобные выводы были сделаны под влиянием допросов пленных турецких офицеров, которые свидетельствовали о том, что легко сдались бы под влиянием обстрела. Впрочем, учитывая фанатизм турок и жестокое наказание, которое обычно следовало за отказ от сопротивления, в эти рассказы поверить сложно. Впрочем, у истории нет сослагательного наклонения, и мы можем лишь гадать, как бы другие генералы поступили на месте Гурко. В хронике войн даже самые великие полководцы совершали серьёзные ошибки, за которые их солдаты и офицеры платили кровью…

Заглавная иллюстрация. Битва при Горном Дубняке на литографии Соб. Е.И.В.Канцелярии