Итак, после Трептауского боя корпус Вернера был рассеян, но на фланге русских оставался Платен, имевший 14 пехотных батальонов, 25 эскадронов драгун и 30 — гусар. В распоряжении пруссаков находилась отлично организованная коммуникация Нижний Одер — Кольберг, которая снабжала крепость и полевые прусские войска всем необходимым. Борьба за лишение противника линии снабжения крепости и лагеря вылилась — в ряд боевых столкновений.
В войсках Румянцева в период действий под Кольбергом получили применение «густые колонги», рекомендованные еще Уставом 1755 года. В бою под Трептау отряд полковника А. И. Бибикова из состава осадного корпуса атаковал противника, «сделав батальонную колонну». Необходимо обратить внимание на то, что Румянцев и до этого обучал пехоту своего корпуса действиям в колоннах.
Румянцев, как и раньше, широко и эффективно применял кавалерию, причем в Померании свой первый опыт самостоятельного командования получил подполковник А. В. Суворов (командовал Тверским драгунским полком во время болезни его командира, полковника барона Медема). Наглухо перекрыв доставку гарнизону Кольберга пополнения, вооружения и провианта (в прошлые осады этого сделать так и не удавалось), 13 сентября Румянцев принялся за «правильную» осаду крепости.
Атака русских 7 и 8 сентября на прусский лагерь закончилась не очень удачно: хотя на правом фланге им удалось взять окопы у Боденхагенского леса, правофланговое приморское укрепление захватить не удалось. Попытка овладеть Грюненшанцем на левом крыле пруссаков провалилась. Командовавший русским отрядом на этом участке подполковник Шульц сбился с дороги и при запоздалой попытке штурма понес тяжелые потери, за что и был отдан под суд. В это время активизировался Платен: своим движением к Висле он мог отсечь Румянцева от главных сил русской армии, а ударом на северо-восток — полностью перерезать все коммуникации осаждающих. Туда он и ударил.
В середине сентября Платен занял Шифельбейн и Регенвальде. Действующая в тылу пруссаков русская легкая конница Берга (заменил на посту ее командующего Тотлебена) не сумела эффективно противостоять им. Тем временем Платен упорно шел на Кольберг. Кроме Берга, Бутурлин направил против него дивизию князя Долгорукова, но она отставала от пруссаков на два-три перехода.
19 сентября Платен занял Керлин, совсем недалеко от Кольберга. Румянцев приказал Долгорукову атаковать Керлин и послал ему на помощь отряд Минстера, а сам с полком пехоты пошел вслед. Казалось, сильно уступавший русским в численности Платен обречен, тем более, что войска Долгорукова, подойдя ночью к Керлину, увидели лагерные костры. Долгоруков назначил на утро атаку, но… выяснилось, что Платен намеренно разложил костры и той же ночью тихо ушел на соединение с принцем Евгением. Последний одновременно ударил по русским блокадным частям. Румянцев был вынужден повернуть назад, а Платен в обход отряда Минстера прорвался в лагерь, увеличив силы пруссаков еще на 10 тысяч штыков и сабель. Положение осадного корпуса (хотя и пополненного дивизией Долгорукова) стало угрожающим, кроме того, флот из-за непогоды ушел в Ревель.
В сложившихся условиях граф Бутурлин неоднократно отзывал Румянцева назад. Трижды собранный военный совет высказывался за отступление от стен Кольберга. Румянцев, несмотря на холод и невзгоды поздней осени, не повиновался. Русские постоянно прерывали линию коммуникаций противника и решительно пресекали все попытки вылазок осажденного гарнизона. Для этого легкая конница Берга намертво перекрыла дорогу Кольберг — Штеттин, по которой пруссаки получали провиант и боеприпасы. В начале октября Берг у деревни Вейсенштейн разбил крупный транспорт, охраняемый отрядом майора Подчарли и пленил пруссаков, включая их командира. Суворов с эскадроном сербских гусар в это время атаковал еще одну прусскую партию — полковника де Корбиера, нанес ей поражение и долго преследовал.
В это же время русская армия уходила из Пруссии в Померанию и далее за Вислу и Мариенвердер, на зимние квартиры. Бутурлин, ввиду прекращения кампании, приказал соединиться с Бергом кирасирским полкам генерал-поручика князя Волконского. Дивизия Фермера получила приказ идти непосредственно к Кольбергу. В это время (из-за недостатка провианта и фуража) из крепости к Штеттину ушел Платен. Русские нанесли по его войскам несколько ударов и вынудили к отступлению. Платен вначале отошел к Трептау, а затем двинулся к крепости Гольнау, прикрываясь сильным арьергардом де Корбиера. Этот отряд был атакован Бергом у самого Гольнау, на открытой равнине, сильно раскисшей после ливней. Заболоченная местность не дала выйти в атаку русским кирасирам, к тому же пруссаки успели изготовиться и открыли картечный огонь. Однако каре де Корбиера было опрокинуто и разбито вместе с небольшим отрядом конницы. При этом русские гусары успели захватить еще и прусских фуражиров.
Подошедший Фермор два часа обстреливал Гольнау, где заперся Платен, но пруссаки сумели уйти и на этот раз (русские не рискнули штурмовать эту крепость ввиду ее якобы «чрезмерной укрепленности»). Платен отошел в лес, а в крепости оставил гарнизон, усиленный несколькими батальонами с конницей и артиллерией, расположившимися на Гольнауском мосту. По приказу Берга Суворов с гренадерским батальоном ворвался на мост, смел заслон, пробился в крепость и захватил ее. После этого Платен вновь отступил, причем Берг преследовал его до Дамма, а Фермор остался на месте.
В это время Румянцев вновь занялся фланговым обеспечением своих позиций под Кольбергом. Оставив перед вражеским лагерем пехоту Долгорукова, он перешел на западный берег Персанты и очистил ее устье от прусских постов. После этого русские вновь подошли к Трептау, где находился маленький отряд генерал-майора Кноблауха (направлен туда принцем Евгением для обеспечения связи с Платеном). Платен, отступая к Штеттину, неосторожно оставил Кноблауха для защиты коммуникаций и подставил его под удар 18 тысяч русских. Подвергшись обстрелу из орудий, 11 сентября пруссаки сдались. Всего в плен попали 61 офицер, 1639 солдат при 15 знаменах и 7 пушках. После этого Румянцев предложил принцу Евгению капитулировать, но тот отказался… Однако с началом по-балтийски холодной и сырой осени пруссаки стали ощущать нехватку фуража и дров.
Вскоре корпус Румянцева был усилен до 35 тысяч человек. Ему в помощь Бутурлин оставил в Пруссии еще два: Волконского на Варте и Чернышева в Силезии. Эти изолированные соединения легко могли быть разбиты пруссаками по частям, но Фридрих к тому времени был слишком слаб. Однако поддержку Кольбергу он оказывал бесперебойно, выделяя из своих скудных запасов все возможное и невозможное. Ослабленный поражениями корпус Платена был усилен отрядом Шенкендорфа (5000 человек); Платену поставили задачу вновь атаковать магазины и фураж как Румянцева, так и Волконского. Однако эти намерения не осуществились — Платен и Шенкендорф были скованы действиями Берга и не решились на активные действия.
В ночь на 14 ноября принц Вюртембергский, так и не дождавшись помощи, отступил из лагеря. При этом сторожевые посты осадного корпуса упустили пруссаков, ушедших через соединенный с морем протокой плес. По приказу принца саперы навели через протоку съемный мост, по которому прошла пехота и артиллерия. Кавалерия форсировала преграду вплавь. Берг попытался остановить пруссаков у Регенвальде, но войска Евгения, хотя и с трудом, пробились на оперативный простор. В качестве слабого утешения Румянцеву достался брошенный лагерь.
