В апреле 1877 года в ходе Балканского кризиса, после ряда неудачных попыток мирно решить вопрос о положении христианских подданных Османской империи, а также жестокого подавления восстания в Болгарии, Александр II подписал манифест о войне с Турцией. 21 мая император отбыл на театр военных действий. Вместе с ним на Балканы ехали два его старших сына – цесаревич Александр Александрович (будущий император Александр III) и великий князь Владимир Александрович.
На войну великий князь ехал по желанию Александра II, который считал, что «Саша, как будущий император не может не участвовать в походе». К этому времени наследник имел звания генерал-адъютанта, генерала от инфантерии, генерала от кавалерии, присвоенные ему еще в 1868 году, но военного опыта еще не имел, хотя до войны командовал войсками гвардии и Петербургским военным округом.
На Балканах его назначили командующим Рущукским отрядом, призванным действовать на востоке Болгарии в четырехугольнике турецких крепостей. Пять месяцев отряд находился в положении обороны, не раз испытывал сильный нажим турецких войск, значительно превосходивших его в силах, однако роль заслона выполнил достойно и ни разу не потерпел поражения.
Участник и очевидец тех событий генерал Н.Е.Епанчин, вспоминал, что цесаревич во время командования Рущукским отрядом «был вне упреков …и добросовестно исполнял свои нелегкие обязанности; в этот период проявились особенные черты его характера – спокойствие, медлительная вдумчивость, твердость воли и отсутствие интриг».
Сам же цесаревич в действиях Рущукского отряда высоко ставил заслуги начальника своего штаба генерала Петра Семеновича Ванновского, личности, по его словам, «из ряду выдающейся и способной», благодаря уму и энергии которого все шло хорошо, «насколько оно возможно здесь, при общем сумбуре». Близко узнав и оценив своего начальника штаба на театре Русско-турецкой войны, цесаревич,
став
императором, назначил Ванновского своим военным министром. Незадолго до окончания войны, когда все главные военные трудности остались позади, цесаревич писал императрице: «Школу мы прошли с Владимиром серьезную, тяжелую, трудную, которая нам очень и очень пригодится в жизни, и, слава Богу, прошли благополучно».