Najväčším víťazstvom, ktoré si Štúr osobitne cenil, bolo obsadenie Brezovej pod Bradlom, kde dobrovoľníci úspešne odrazili útok nepriateľského vojska. Štúr aj po skončení revolúcie nazýval tento deň "dňom veľkého víťazstva Slovákov". Svedčí o tom i jeho list J. M. Hurbanovi z 22. septembra 1849. Brezovskí maďarskí úradníci a zemania zo strachu zutekali a SNR miesta úradníkov obsadila národne orientovanými Slovákmi. Ďalšie vojenské akcie dobrovoľníkov počas septembrovej výpravy väčšie úspechy nepriniesli. Maďarské vojenské oddiely boli posilnené a zmenil sa aj postoj Viedne. Na Morave, kam sa dobrovoľnícke vojská po defenzíve utiahli, ich 28. septembra cisárska armáda odzbrojila.
Politické udalosti na jeseň 1848 dostali rýchly spád. Po zavraždení cisárskeho komisára a hlavného vojenského veliteľa grófa Lamberga v Budíne vyhlásil Ferdinad V. v Uhorsku stanné právo a rozpustil uhorský snem. Radikálni Maďari vyhlásenie cisára neakceptovali a vytvorili revolučný Výbor na obranu vlasti, ktorý plnil funkciu dočasnej uhorskej vlády. Po vypuknutí viedenskej revolúcie začiatkom októbra opustil panovník hlavné mesto a uchýlil sa do Olomouca.
Počas týchto udalostí našlo opäť svoje uplatnenie aj slovenské dobrovoľnícke vojsko. V tzv. zimnej výprave, ktorá prebiehala od decembra 1848 do februára 1849, tvorili dobrovoľníci samostatné stotiny v cisárskom vojsku, ktoré bojovalo proti maďarskému revolučnému vojsku. Počas výpravy prešiel Štúr s dobrovoľníkmi územie severného Slovenska od Čadce po Prešov. Spojeným vojskám sa podarilo dočasne vytlačiť maďarskú armádu za rieku Dunaj.
Začiatkom marca 1849 nový panovník František Jozef I. rozpustil ríšsky snem v Kroměříži a vydal oktrojovanú ústavu (t.j. ústava vydaná bez súhlasu snemu). Okrem uznania niektorých občianskych práv ústava výrazne posilnila viedenskú centralizáciu, vyhlásila spoločné rakúske občianstvo, právny a súdny systém. Tým sa oslabilo nezávislé postavenie Uhorska. Štúr so svojimi spolupracovníkmi sa pokúšali využiť situáciu v krajine a ponúknuť panovníkovi konkrétny program realizácie slovenských pomerov v rámci habsburskej monarchie. V marcovom prosbopise sa žiadalo zriadiť slovenské kniežatstvo, ktoré by nepodliehalo uhorskej vláde, ale priamo orgánom viedenskej vlády. Na základe národnej rovnoprávnosti mal Slovensko reprezentovať vlastný snem. Prosbopis odovzdala slovenská deputácia, vedená J. Kozáčkom 20. marca 1849 v Olomouci cisárovi.
Koncom marca sa situácia na bojisku obrátila a začala sa vyvíjať v prospech Maďarov, ktorí vytláčali cisársku armádu z Uhorska. V apríli vyhlásil uhorský snem samostatnosť Uhorska a L. Kossuth bol vymenovaný za jeho guvernéra. Za týchto okolností uzavrel panovník dohodu s ruským cárom Mikulášom I., ktorý mu prisľúbil vojenskú pomoc.
V priebehu júna až augusta 1849 potom prebiehala tzv. letná výprava slovenských dobrovoľníkov, ktorí spoločne s rakúskou a ruskou armádou definitívne potlačili maďarskú revolúciu. 13. augusta 1849 pri Világoši maďarská armáda kapitulovala. Slovenské dobrovoľnícke vojsko bolo oficiálne rozpustené 21. novembra 1849 v Bratislave.
Aj po skončení revolúcie sa snažili slovenskí predstavitelia naďalej otvárať otázku budúceho politicko-správneho usporiadania Slovenska. Ani petičná akcia, ktorá sa na jeseň 1849 dostala k panovníkovi, sa však nestretla s väčšou ústretovosťou. Akýmsi ústupkom pre Slovákov malo byť vymenovanie troch slovenských vládnych dôverníkov, ktorí však nepodporili ani marcový prosbopis, ani petičné hnutie, a spočiatku sa so štúrovcami nezhodovali ani v iných kľúčových oblastiach, obzvlášť v postoji k novému spisovnému jazyku. Vládnymi dôverníkmi pre slovenskú otázku sa stali Ján Kollár, Ján Hlaváč a František Hánry, ktorí svoje funkcie zastávali do konca roku 1849. Potom ich úrad zanikol. Oktrojovaná ústava, vydaná 7. marca 1849 Františkom Jozefom I., ktorá pripúšťala možné zmeny v budúcom postavení Slovenska, prakticky nenadobudla účinnosť a v roku 1851 bola silvestrovskými patentami zrušená.
Revolúcia 1848/49 nepriniesla pre Slovákov očakávané výsledky. Vyňatie Slovenska z uhorského politického vplyvu ani získanie vlastnej národnej správy sa nepodarilo uskutočniť. Celkovým prínosom revolučného obdobia pre monarchiu bolo zrušenie poddanstva a niekoľko ďalších sociálnych zákonov, ktoré zostali v platnosti.
