在左宗棠于1867年春季离开汉口之前，他已经意识到，回民的问题不会随着陕甘的平定而告终结。在左宗棠的同时代人中，很少人甚至没人具有他所表现出来的整体把握大局的独特才干，以及另一种更为罕见的天赋：在对事情的总体计划中，恰当地权衡一个问题的每个阶段。毋庸置疑，在他的意识深处，甚至在很早的时候，他就已经决定要把帝国的主权一直再次恢复到帕米尔脚下。也许在当时的记载中找不到他就此事说过的只字片语，因为他不会紧盯着遥远的目标而疏忽了解决眼前的问题，但是从他在寻求有关新疆的信息时表现出来的兴趣来看，可以断言他脑子里所想的事情。新疆是他的目标，随着时间推移，这个目标逐渐靠近。当他在陕西和甘肃缓慢前行时，他的同僚们不止一次认为他无法镇压这两个省份的回民运动，更不用说抵达新疆了。但是左宗棠一秒钟也没有怀疑他能把回民运动平定下去。他就此事表现出来的唯一焦虑，就是他究竟能不能活到完成他为自己设定的任务的那一天。
北京的当局好像为其他事务忙得不可开交，以至于把新疆抛到了脑后。接着，在1871年夏季，俄国外交部通知北京：俄队已经占领了固尔扎与伊犁河谷，作为对中国的友好姿态。清政府立刻对新疆寄予极大的关心，开始考虑方法和手段。
清政府的态度在塔尔巴哈台案例中充分表现出来。回民军于1865年占领了朱古察克城，他们试图与俄国人结下友好的关系。俄国人对他们颇为冷淡。大约1年以后，在俄方边境上的中国难民传播着一个流言，说俄队正在进军，要攻占朱古察克。回民军顿时慌作一团，放弃了朱古察克，撤退到玛纳斯。整个地区被放弃了若干年。
人们会奇怪，俄国人为什么如此克制，没有去占领朱古察克，或者整个塔尔巴哈台。但是在1871年，当清政府对遥远西部的局势如梦初醒时，他们派出一支远征军穿过蒙古，重占朱古察克，并在塔尔巴哈台的部分地区恢复了一定程度的权力。不过，担任指挥官的满人将领荣全没有做多大的努力来把权力范围扩展到回民军控制的地区。
左宗棠在兰州建立兵工厂主要是为征战新疆做准备，他设定了很大的提前量来试验兵工厂的产品，检验该厂为长期征战提供军火的生产能力。他大胆地致力于将回民安置在甘肃的土地上，动用大量兵力协助百姓恢复耕地，那时他就想到了供给问题。他充分地认识到，如果他的部队进行一次长期而艰苦的征战，身后却是一片荒废的土地，而部队开进的地区又被造反军彻底破坏，那么他的行为就是愚蠢的。他知道，在向新疆进军之前，必须把甘肃省变成一个粮食生产基地。
就在左宗棠平定甘肃的同一年，云南的杜文秀也被彻底镇压。于是25年以来，中国内地第一次全面处在当局的控制之下。同一年结束了两大敌对运动，大大鼓舞了北京当局，刚刚接到攻占肃州的报告，皇帝立即命令左宗棠前进到长城以外，控制新疆的局面。
左宗棠没有突然爆发出热情，却总是冷静而有条不紊地提出建议。在他做好准备应对所有可能发生的意外情况之前，他不会贸然踏进新疆。他向朝廷提出忠告：在着手脚踏实地地收复新疆之前，还有大量的筹备工作要做。他用了充足的时间，在他有把握发动最后的征战之前，已经过去了多于两年半的时间。这是他一生中最艰难的时期之一。为了做好他认为决不可少的筹备工作，需要大量的银子。单是为了供养左宗棠在甘肃的大部队就要花费很多。他们在这两年多的时间内绝非无所事事，但是全国其他地区的官员们总是接到向甘肃提供资金的要求，在他们看来，他们是在支撑着一支呆军。他们开始反对这种做法，上奏皇帝，请求不要为月复一月仍未看到任何成果的目标而虚靡国帑。
且不说左宗棠很难说服朝廷理解他的费用为什么如此巨大，就是把一支军队派进新疆所遇到的自然条件的挑战，也足以让一名指挥官经受最大的考验。他们的征程非常遥远，从一个绿洲台站进军到另一绿洲台站，中间路线漫长，而且台站稀少。整个路线上水源稀少，沿途采购供给，哪怕在人口最密集的中心城镇，都是无可指望的。
从肃州沿南路前往喀什的距离，大致相当于从堪萨斯城到洛杉矶的里程。直到哈密为止，没有其他道路可以选择，从哈密向前只有两条路，一条通往天山以北，一条通往天山以南。从肃州到安西约有480里，从安西到哈密约有720里。安西－哈密地区跨越一片戈壁滩，那里水源奇缺，没有一个台站能够为较大数目的人和动物提供足够的饮水。从哈密开始，有一条路翻山向北，直抵北路的巴里坤，距离粗算为290里。从巴里坤沿北路可达第一重镇古城，距离约为640里，从古城前往回民势力在北路的第一个主要中心乌鲁木齐大约有350里。从哈密沿南路前往阿古柏王国的东部中心吐鲁番约有800里。如此看来，要抵达喀什噶尔王国在吐鲁番地区的最东边，左宗棠必须让他的部队在荒漠地区行进2000里；为了攻击乌鲁木齐地区的回民军，他的部队必须行进2500里。为了向更为强大的造反军主力开战，他必须跨越这么长的距离。
在那一时期，甘肃省的边沿在肃州以西不远处的嘉峪关。这个镇子是长城的西大门，修筑了防御工事。随着肃州易手，平定甘肃的任务已经完成。但在嘉峪关以西，在玉门、安西和敦煌地区，居住着大批回民，而著名的陕西回民首领白彦虎率领几千名部众待在这里。在哈密大绿洲上，回民建立了一个独立的王国，拥戴当地的回民首领为哈密王。在北路，回民似乎未在巴里坤或库车建立什么政权，他们只是破坏了这些地区，使城镇几乎荒无人烟。因此，在征服阿古柏的王国之前，还有大量的前期工作需要完成。
左宗棠收复新疆的计划可以概括如下：
一、彻底重组左军，淘汰冗员，尽可能用最精良的武器装备作战部队。
二、肃清玉门－安西－敦煌地区的白彦虎部和其他回民军，将从凉州到安西的整个地区组建成扩大的军事基地。
三、在肃州形成一个大型后勤给养基地，玉门和安西为分支基地。
四、占领哈密、巴里坤和古城，在此3地组建前进基地。巴里坤要成为北路作战的主要后勤补给基地，哈密则是南路作战的后勤补给基地。在这些作战中尽可能少用兵力，以减轻运输压力。
五、等到前进基地积累了充足的给养储备，而运输可以为前进基地源源不断提供给养，便命令部队从肃州通过哈密－巴里坤－古城一线开进新疆，攻取回民军的中心乌鲁木齐与玛纳斯，然后再次翻越乌鲁木齐以南的山岭，与哈密开出的部队协同作战，摧毁阿古柏的王国。
在重组部队时，他说他裁撤了2万人，留下141个营，约为7万人。［1］不过，除了左宗棠自己的141个营以外，还有其他兵力，其中有金顺的10个营，张曜的14个营，以及苏占彪的13个营。总计为178个营，约有8.9万人。这支军队大部分分布在甘肃全省，主力集结在肃州、高台、甘州和凉州。他的兵力部署有一个目的，那就是要能在当地解决给养问题，于是他就能运用所有的运力来储备给养，提供给在长城以外作战的各路兵力。
1874年春季，金顺与张曜向嘉峪关以西推进。《年谱》说，左宗棠给了金顺1门克虏伯野战炮，给了张曜1门克虏伯野战炮和兰州制造的10门新臼炮——劈山炮（意思是可以把山劈开），外加10枝德国造的7连发马克辛来复枪。《年谱》没有叙述在这一地区进行的战斗，只是记载了仲夏期间金顺到了安西，张曜到了玉门。不过，俄国旅行家皮亚塞茨基博士在1875年夏季路过安西，他写道：
我们当然知道安西遭受了战争的苦难，但我们见到的毁灭超过我们所有的想象。这个大城镇已经荡然无存，只剩下一堆石头、断壁残垣和寺庙的废墟。在这一大片废墟的中央，几个老年居民在搭建草棚。略有不同的是，这里一无所有，只有蓬生的野草。［2］
1874年夏末，张曜推进到哈密。从安西出发的部队，必须按照水源地点的供应量分成小批迭次进发。当一个批次抵达一个供水点时，前一批次就会继续前进。一个批次需要11天才能抵达哈密绿洲。《年谱》没有提及张曜在哈密的作战，但皮亚塞茨基又提供了一些材料。在张曜抵达哈密1年后，他也来到了哈密。他就这座城市写道：
这个城市已经完全毁灭，无从推断战前是个什么样子。确切地说，新城只是中队的军营而已。［3］
张曜在哈密站稳脚跟之后，金顺被派往巴里坤，他于1875年1月抵达目的地。这年春天，苏占彪奉命从安西开往巴里坤。他抵达巴里坤以后，金顺便前进到古城，占领了此城。左宗棠此时已经占领了新疆东部，可以在这些前进位置为他打算派往新疆内地的部队积累给养。
左军有了如此大的动静，阿古柏和乌鲁木齐与玛纳斯的回民军似乎应该意识到这是他们必须做出反应的时候了。如果他们把兵力联合起来，就可以为左宗棠造成很大的困难。可是他们什么也没做，光是等待。不过，如果他们对左宗棠的前进位置发起攻击，他们一定会发现，这次作战跟他们以前与清军交手时大不相同。左宗棠有5000人在古城，有6500人在巴里坤，还有7000人在哈密，担任指挥的将领都不是那种袖手旁观的军人，而是当敌人靠近时会主动出击的司令官。单靠回民军无法对金顺和苏占彪造成多大的震撼。如果阿古柏决定对张曜发起攻击，那么他要奔越的距离，就跟左军从安西增援哈密要走的距离一样长。看来左宗棠对各种需求做了最周密的评估。他的兵力可以应对任何紧急事件，但又不会多到对供给造成压力。每支进军部队大部分都是骑兵，可以对付小股敌军的袭击。
我们经常可以看到有关左宗棠军屯部队的资料。事实上，在外国文献中有关左宗棠的介绍，几乎总是将他的新疆之战与下面的故事联系起来：他的部队在收获季节之间从一个绿洲推进到另一个绿洲，在每个绿洲都有一次停顿，为下一次进军生产粮食。这个故事就像传奇一样，无疑将长久与左宗棠的名字捆绑在一起，而类似这样的传奇总是包含着一点真实的成分。然而，这还远远不是全部的真相。在任何一个国度都很少有将军解决供给问题超过了左宗棠的难度。我们的确很难找到一位将军比他更为成功地解决这样的难题。在陕西和甘肃，他的征战区域遭到了破坏效果空前的内战的摧残。在他登场以前很久，这里就遭到了破坏。
与某些人的看法相反，左宗棠的部队不是破坏性的部队。他的部队脚下所踩的废墟是他的敌人造成的，或者仅仅是实战产生的后果。他不是粗暴的破坏者，而是伟大的建设者。他很勇猛，但绝没有报复心。他在占领一个地方以后，就会马上着手于建设。在他作战的地方，运输是一个巨大的难题。他每到一个地方，都会在部队的后方开展生产，以减轻运输的压力。
为了做到这一点，他让士兵们发挥了所有的潜力。他用士兵和牲畜耕犁播种了数万英亩土地，但他并非总是享有收成。他的做法是，只要土地的主人露面了，他就把已经耕种的土地交还给主人，如果主人没来认领，他就把土地交给任何一个保证会继续耕种的人。收获粮食的时候，他会购买粮食，并且支付好价钱。有时他会用已经不再适合野战的老兵或轻度残废的士兵开垦荒废的土地，而甘肃在回民运动之后不乏这样的土地。他们通常播种又收获，但即便在这种情况下，只要他能找到百姓来继续耕种，他也会把土地交给百姓，而让那些军人到别处开荒。
左宗棠看不出把军人变成农夫有什么难处。他曾将此比喻为用一只手画圆而同时用另一只手画方形。［4］在他发起新疆战役的前一年，他命令将领们不要把最优秀的士兵派去种田，而是要挑选那些平凡和较差的士兵去做这些工作。显然，只要想到会有一个士兵吃闲饭，他就会感到不安。只要实战不是迫在眉睫，他总是能为部队找到活干——某种可以为朝廷节省银子的活。他说，他的部队在甘肃为恢复重建所做的工作，为朝廷节约了数百万两银子。
在从凉州西达肃州的那个地区，甚至在玉门和安西的谷地里，按照时令从事的粮食生产非常明显。由于回民运动，这个地区一度荒无人烟，而左宗棠把他的士兵派到田里耕作，耕地，播种，修筑灌渠，总之要使土地产出粮食。与此同时，他竭尽全力鼓励百姓进入这个地区定居。他对定居者大加奖励，以优厚的价格购买他们生产的所有余粮。他不愿让百姓捐粮，坚持要官府为他们提供的给养付款。就是这样，他非常成功地在这个遭到破坏的省份迅速地召回了居民。他的部队种粮的实际产量，为他的大部队供给不了多久的军粮，但是他奖励百姓种粮的举措，确实成为部队供给的很大因素。