Первая часть программы генерал-фельдмаршала Гудовича была исполнена. Нахичеванское ханство вошло в состав Российской империи, и её жителям было объявлено, что «…не только сам город, но и вся область поступает отныне и на вечные времена в подданство русского императора». Старшинам, духовенству и народу как новым подданным и соотечественникам было предложено безо всякой боязни и в полной уверенности в своей безопасности вернуться в свои жилища, сохранять верность России и прервать любые сношения с неприятелем.
А между тем на главном театре военных действий — эриванском, где и должна была решаться участь всей кампании, дела продолжали идти далеко не лучшим образом. Время шло, приближалась зима, а гарнизон даже и не помышлял о сдаче. Гудович же посылал одно за другим письма, пытаясь устрашить коменданта крепости. Тот же отвечал ему всё с большей дерзостью. Положение осадной армии начинало принимать серьёзный характер. Рассчитывать на добровольную сдачу не оставалось никакой надежды, продолжать же осаду становилось с каждым днём всё более затруднительным ввиду позднего времени года. Плохо снабжённые войска уже начали терпеть большую нужду в продовольствии и фураже. Зима в этом году началась раньше обычного, и глубокий снег, завалив ущелья и перевалы, прервал всякое сообщение с Грузией. Казалось бы, за два месяца осады многое уже было сделано. Гарнизон крепости ослаблен, стеснён и понёс большие потери, а часть укреплений в Эривани была разрушена. Сами осаждающие горели желанием наконец-то покончить с долгим и изнурительным сидением в осадных траншеях. Словом, всё предвещало верный успех штурма, но Гудович и при этих условиях потерпел неудачу. В ночь с шестнадцатого на семнадцатое ноября русские войска провели подготовку к штурму, и в пять часов утра по сигналу пушечных выстрелов их колонны ринулись на приступ. Враг не дремал. Мгновенно десятки светящихся ядер разогнали тьму в предместьях, со стен полетели факелы и промасленные горящие бурки. А потом ударил град свинца из пушек и ружей. Штурмующие колонны понесли ужасающие потери, никогда прежде персы не были так искусны в картечном и стрелковом бою. Сказался год тренировок под командой западных советников и поставленное Францией, а потом и Англией оружие. Колонна полковника Симоновича, понеся огромные потери, залегла во рву. Колонна майора Новицкого ворвалась на стену и даже вошла в город, но все её старшие офицеры были убиты, резерв был задержан картечью в крепостном рву, и она была отброшена персами обратно в предместье. Третья и четвёртая колонны из-за коротких лестниц вообще не смогли взобраться на стены и, потеряв всех своих начальников, в беспорядке отступили. Первый приступ был отбит быстро с потерей не менее четверти корпуса. Гудович дал отбой, и войска, отступив, заняли те же места, на которых только что стояли перед штурмом. Гудович объяснял неудачу тем, что в крепости оказались пушки, стрелявшие картечью, «чего персияне никогда не делали, также были фугасы и бомбы…». Тем не менее он вновь послал коменданту и всему эриванскому обществу требование о сдаче, уверяя, что готов предпринять и второй, и третий штурм, невзирая на потери, и что он скорее сам ляжет под стенами, нежели оставит крепость. Но на последнее у него не хватило решимости, а повторять приступ уже было не с кем. Войска были приведены в страшное расстройство. Один только Тифлисский полк, шедший на штурм в составе полутысячи нижних чинов, возвратился назад со ста девяноста четырьмя бойцами, в остальных полках потери были столь же чувствительны. Особенно велики они были среди офицерского состава, идущего всегда на острие атаки. Две недели ещё Гудович не снимал осады, но получив известие, что выпавший в горах снег окончательно прервал сообщение с Тифлисом, отдал команду к отступлению. В ночь с двадцать восьмого на двадцать девятое ноября все больные и раненые были собраны к главному лагерю, и тридцатого войска пошли на север. Идти по горным перевалам приходилось по пояс в снегу, при страшных вьюгах и морозе. Люди, не имевшие при себе тёплой одежды, гибли в таком количестве, что только за первые шесть дней пути убыль отряда превзошла тысячу человек. Сам фельдмаршал жестоко простудился и получил сильнейший ревматизм, от которого потерял один глаз.
Отступая от Эривани, Гудович послал приказ и Небольсину оставить Нахичевань и отступить к Елисаветполю, дабы не быть отрезанным от главных сил. Первого декабря русский отряд, взяв с собой всех тех жителей, которые пожелали переселиться в российские пределы, вышел из города. В этот же день в него ворвалась конница Аббас-Мирзы, после чего отряды персов ринулись за русскими, а основные их силы поспешили к Карабаба, дабы отрезать им путь отступления. Три дня до Карабахского хребта шёл русский отряд, отбиваясь штыками от назойливых преследователей и борясь со страшными трудностями похода по горам в разгар суровой зимы. Поздно вечером третьего декабря Небольсин подошёл к селу Карабаба, и здесь все увидели, что проход на хребет занят огромной тридцатитысячной армией Аббас-Мирзы. Окружённый со всех сторон превосходящими силами врага мрачно стоял бивак у заснеженных гор. Видя бедственное положение своих людей и осознавая невозможность на другой день пробиться по снегу с обозами, генерал приказал всё сжечь. Ночью подул резкий ветер, поднялась сильная метель, мороз крепчал, и, даже несмотря на горящие в течение всей ночи повозки, насмерть замёрзли шесть десятков солдат. Но вот догорел и последний костёр разбитого обоза. Войска встали в ружьё и молча двинулись вперёд, пробиваясь через вражеские ряды, преграждавшие единственный путь. Персы, решившие истребить отряд Небольсина, дрались отчаянно, но у русских был выбор: победа или смерть. Стремительно бросился вперёд Троицкий мушкетёрский полк, но неприятель выдержал удар. Тогда Небольсин ввёл в дело егерей Лисаневича, и бой закипел с новой силой. Целый день взаимные атаки следовали одна за другой. Наконец уже под вечер егерям удалось прорвать центр неприятеля, и персы дрогнули, боясь быть отрезанными от Нахичевани. Началось паническое бегство. Пять вёрст преследовали противника разъярённые русские. Ожесточение было столь велико, что пощады не давали никому, в плен никого не брали, и сотни переколотых штыками персов отмечали на снегу кровью путь бегства тридцатитысячной армии Аббас-Мирзы. Три тысячи против тридцати… Один русский воин против десяти врагов…
Дорога через горы была открыта, и восьмого декабря Небольсин наконец вступил в Шушу. Так окончился Эриванский поход Гудовича, покрывший славой одних и пошатнувший боевую репутацию других. Высокомерию фельдмаршала был нанесён жестокий удар. Расстроенный физически и нравственно, он просил государя уволить его от должности. На этот раз просьба маститого фельдмаршала была уважена, и указом Сенату от пятого марта 1809 года граф Тормасов Александр Петрович был назначен ему преемником.
Неудачный исход персидской войны Гудовича совершенно подорвал наш авторитет в Закавказье. Настаивать на проведении границ по Куре, Араксу и Арпачаю перед Персией после двукратной неудачи под Эриванью мы, конечно же, теперь не могли. Не было у русской стороны и достаточной осведомлённости о планах персов, об их желаниях и возможности. Будут ли они искать с нами мира или же готовятся возобновить войну? Такой же неопределённостью отличались и наши взаимоотношения с Османской империей. Полгода шла активная переписка Санкт-Петербурга и Тегерана. В это самое время англичане, оттеснив французов, всеми силами препятствовали заключению мира между двумя державами. Под влиянием британского эмиссара Гарфорда Джонса тегеранский двор выработал широкую программу враждебных действий против России, по которой предполагалось заключить мир с Турцией и вторгнуться в наши пределы одновременно с двух сторон. В тылу же у нас предполагалось поднять восстание горских народов на всём протяжении Кавказа от Чёрного и до Каспийского моря. С этой целью османские эмиссары появились в Абхазии, Гурии, Имеретии, Мингрелии и среди горцев Западного Кавказа. Агенты же Персии наводнили мусульманские провинции на Восточном Кавказе.
