大清同治十三年（1874年），在历时七年之久，终于平定陕（西）甘（肃）回乱后，陕甘总督、大学士左宗棠和直隶总督兼北洋大臣李鸿章，就是否要收复新疆，爆发了一场空前论战，这就是晚清著名的“海防”“塞防”之争。

当时尽管左宗棠耗时七年终于平定陕甘回乱，但新疆却被从中亚入侵的阿古柏趁机占据；而俄国人则趁机占领了伊犁一带。眼看着康熙、雍正、乾隆三朝皇帝历时数十年才平定的新疆，即将沦落异族之手，已经62岁的左宗棠抱病请缨，表示将亲率大军西征新疆，为祖国光复疆土。

在李鸿章看来，在这一年，日本海军3000多人入侵台湾，尽管大清帝国最终遏制了日本人的入侵野心，但在李鸿章看来，相对于那个远隔万里的新疆，台湾和大清帝国的海防，才是最为关键的军机要务。在呈报清廷的《筹议海防折》中，李鸿章说，大清帝国应该放弃新疆，转而专注“海防”。因为在李鸿章看来，当初乾隆皇帝统一新疆只是“徒收数千里之旷地，而增千百年之漏卮，已为不值”，而大清国力有限，应该将有限的经费专注于办海军、用海防，因此放弃新疆“于（大清）肢体之元气无伤；海疆不防，则腹心之大患愈棘”。

1874年，左宗棠已经是62岁的花甲老人，已经为大清帝国戎马倥偬、四处征战了二十多年：从40岁出山充当两任湖南巡抚张亮基、骆秉章的幕僚，到自己亲率“楚军”讨伐太平军，再到征战西北平定回乱，当时，他已经是积劳成疾，经常咳血。由于水土不服，他长了风湿疹子，一到夜里就奇痒无比、难以成眠。但对于左宗棠来说，他以一介书生起家，誓要一死以报家国，因此对新疆，他绝不放弃。

为了表明决心，他命令将自己的大军行营从兰州向西挺进1000多里，移驻到肃州（酒泉），以便靠近新疆指挥进军。本来对于他来说，60多岁，协助平定太平军，又征定陕甘回乱，已经功成名就，按理说他应该颐养天年，或者是弄个闲职，享受万人敬仰。但在家信中，左宗棠说：“我年逾六十，积劳之后，衰态日增……（但）俄罗斯乘我内患未平，代复（侵占）伊犁……我以衰朽之躯，不能生出玉门（关），惟不将关内肃清……此心何以自处？”在给清廷的信中，左宗棠说，必须先击败阿古柏，然后进击俄罗斯收回失地：“伊犁我之疆索，尺寸不可让人！”

大清帝国内部议论纷纷，最终委任左宗棠以钦差大臣、陕甘总督的身份，同时督办新疆军务，以平定阿古柏之乱和收复伊犁。在经历长期筹备、采取“缓进急攻”策略后，1876年，左宗棠命令西征军正式向阿古柏贼军发起攻击。历时三年，到1879年年底，左宗棠的西征军击败了阿古柏的军队，基本上平定新疆。但在伊犁，俄国人仍然盘踞不走，并对新疆虎视眈眈。

光绪六年（1880年），已经68岁的左宗棠，顾不上“衰朽之躯”，命令2万军队继续挺进至伊犁附近。4月18日，他亲自率领1000多亲军，从肃州（甘肃酒泉）大本营西向挺进新疆哈密，就近指挥。在他身后，他命令士兵们给他运了一口棺材随军出征，他誓要以死来捍卫祖国的领土完整和主权统一。对于自己的这次抬棺出征，左宗棠说，他不以出塞为苦，虽然不能与年轻人相比，但他“孤愤填膺，诚不知老之将至”。在给朋友刘典的信中，左宗棠说：“国家当（此）天下纷纷时……苟利社稷，死生以之耳！”

尽管左宗棠不以战死为惧，但听说左宗棠大军西进伊犁后，俄国人却开始威胁清廷，如果不想全面战争，大家最好坐下来谈判。当听说俄国人在伊犁一带增兵1万多人，并且派出舰队在黄海一带巡游，威胁要封锁中国海面后，清廷立马吓破了胆，连此前主战的工部尚书翁同龢和两江总督刘坤一，也纷纷支持李鸿章议和。最终，清廷将已经挺进新疆前线指挥的左宗棠强行召唤回京，并派遣曾国藩的儿子曾纪泽前往俄罗斯谈判。

1881年，清政府与俄国签订《中俄伊犁条约》，俄国人被迫同意归还伊犁一带2万多平方公里的土地。尽管霍尔果斯河以西1万多平方公里的土地仍然被俄国占领，但谈判终究夺回了伊犁一带领土，最大程度地保住了大清帝国的领土完整。此后，在左宗棠的强力建议下，1884年，清政府在新疆正式设省，仿照内地模式实行军政一起管理，以求通过“设行省，改郡县”，来保证新疆的长治久安。而左宗棠的爱将刘锦棠，则成为清廷在新疆的第一任巡抚。

此后，尽管历经清末和民国战乱，但新疆却始终牢牢地控制在了中国人的手中，左宗棠功不可没。