Στα μέσα του 1823, οι Οθωμανοί έκαναν νέα εκστρατεία με σκοπό να ξεκαθαρίσουν τη Δυτική Στερεά από επαναστατικές εστίες και να καταλάβουν την πόλη του Μεσολογγίου. Δύο ασκέρια, περίπου 20.000 άνδρες, υπό τους Μουσταή Πασά της Σκόδρας (πόλης της ΒΔ Αλβανίας) και Ομέρ Βρυώνη πασά των Ιωαννίνων, ξεκινούν σε παράλληλη κάθοδο προς το Μεσολόγγι.
Ο Μουσταής Πασάς είχε διαταγές να περάσει μέσα από τα Άγραφα και τις άλλες ορεινές επαρχίες, για να υποτάξει τους ορεινούς Έλληνες, τους οποίους θεωρούσαν ως πιο μάχιμους, ενώ έπρεπε και να καταστρέψει όλους όσους έδιναν καταφύγιο στους Έλληνες κατοίκους των πεδινών επαρχιών της δυτικής Στερεάς.
Την ίδια στιγμή, στο ελληνικό στρατόπεδο λόγω ερίδων και αντιζηλιών η κατάσταση ήταν αποκαρδιωτική. Ο Αλέξανδρος Μαυροκορδάτος είχε απονείμει το αξίωμα του στρατηγού στο Μάρκο Μπότσαρη, γεγονός που είχε δυσαρεστήσει τους οπλαρχηγούς της περιοχής.
Τότε ο Μπότσαρης «οργήν πνέων, έσχισεν, ενώπιον πολλών οπλαρχηγών τό δίπλωμά του ειπών, “όποιος είναι άξιος λαμβάνει δίπλωμα μεθαύριον έμπροσθεν τού εχθρού”. Ταύτα είπε, καί τήν επαύριον εξεστράτευσε μετά τών περί αυτόν» (Σπ.Τρικούπης, Ιστορία της Ελληνικής Επαναστάσεως).
Ο Μουσταής, εισήλθε στην Ευρυτανία από τα “Παλούκια” της Τατάρνας και πυρπολώντας χωριά και μοναστήρια κατευθύνθηκε προς το Καρπενήσι.
Την 5η Αυγούστου καταφθάνει η προφυλακή των εχθρών περίπου 5.000 Τουρκαλβανοί υπό τον Τζελαλεντίν Μπέη και στρατοπεδεύει στο Κεφαλόβρυσο.
Ο Μάρκος Μπότσαρης, αποφάσισε να χτυπήσει τον Μουσταή αιφνιδιαστικά στο Καρπενήσι, πριν προλάβει να κινηθεί σε άλλη περιοχή και να σκοτώσει τους αρχηγούς, ώστε το ακέφαλο πλέον εχθρικό ασκέρι να αναγκαζόταν να επιστρέψει στον τόπο του.
Εφοδιάστηκε με πυρομαχικά και έχοντας μαζί του 1.200 πολεμιστές, εκ των οποίων οι 400 περίπου ήταν Σουλιώτες, φτάνει στο Μικρό Χωριό.
Στις 7 Αυγούστου στέλνει τους έμπιστούς του, Τούσια Μπότσαρη, Θανάση Κουτσονίκα και Γιάννη Μπαϊρακτάρη , στο στρατόπεδο των Τουρκαλβανών για αναγνώριση. Το επόμενο βράδυ της 8ης προς 9η Αυγούστου του 1823, πέντε ώρες μετά τη δύση του ήλιου, ο Μάρκος Μπότσαρης με 350 μπαρουτοκαπνισμένους Σουλιώτες, χωρισμένοι σε μικρές ομάδες, εισβάλλουν στο στρατόπεδο στο Κεφαλόβρυσο. Ο Ζυγούρης Τζαβέλας με οκτακόσιους άνδρες περιμένει τους Τούρκους στα Πλατάνια, για να τους εμποδίσει να τρέξουν σε βοήθεια των άλλων στο Κεφαλόβρυσο.
Καθώς το ένδυμα, η οπλοφορία, και η διάλεκτος των Αλβανών δεν διέφερε από των Σουλιωτών, οι άνδρες του Μπότσαρη έφθασαν στο κέντρο του στρατοπέδου, χωρίς να γίνουν αντιληπτοί. Οι περισσότεροι Τουρκαλβανοί κοιμόντουσαν και οι υπόλοιποι ήταν αμέριμνοι, αφού δεν διανοούνταν ότι οι Έλληνες θα τολμούσαν να επιχειρήσουν εναντίον τους. Όταν ο Μπότσαρης έδωσε το σύνθημα, οι Σουλιώτες ξεκίνησαν ανηλεή επίθεση.
Μεγάλος είναι ο πανικός και η σύγχυση που επικρατεί στους Οθωμανούς. Οι απώλειές τους είναι μεγάλες.
Ο Μπότσαρης τραυματίζεται, αλλά πιστός στο σχέδιό του, αναζητά τους Πασάδες για να τους εξοντώσει. Λίγες στιγμές μετά, καθώς υψώνει το κεφάλι του πάνω από έναν μαντρότοιχο, δέχεται ένα θανατηφόρο βόλι πάνω από το δεξί του μάτι.
Ο Τούσιας Μπότσαρης, εξάδελφος του Μάρκου, βλέποντάς τον πεσμένο στο χώμα, τον σκεπάζει με την κάπα του, τον αρπάζει στον ώμο του και γρήγορα εγκαταλείπει το διαλυμένο πλέον στρατόπεδο. Σε λίγο ξημερώνει και το σύνθημα της αποχώρησης σηματοδοτεί το τέλος της μάχης. Οι 800 που θα επιτίθεντο στη θέση Πλατάνια, είχαν υποχωρήσει μετά από σύντομη ανταλλαγή πυρών.
Στη μάχη στο Κεφαλόβρυσο, ίσως τη σημαντικότερη του 1823, με χαρακτηριστικά των σύγχρονων καταδρομών, οι Έλληνες κατάφεραν μεγάλο πλήγμα στον εχθρό: χίλιοι περίπου νεκροί και τραυματίες, πολλοί που σκόρπισαν από τον τρόμο τους και δεν επέστρεψαν και κλονισμένο ηθικό για το υπόλοιπο στράτευμα.
Η ελληνική πλευρά είχε 36 φονευθέντες και 20 τραυματίες σύμφωνα με τον Σπυρίδωνα Τρικούπη. Ο Αγώνας, όμως έχασε έναν ικανό στρατηγό, έναν τίμιο και γενναίο πολεμιστή, που παραμέρισε προσωπικές διαφορές, για να συμβάλει στην επιβίωση της Επανάστασης και που είχε ακόμη να προσφέρει πολλά.
