消灭了最强悍的克龙耶对其左翼的威胁之后，罗伯茨将主攻兵力转回奥兰治，稳步向北挺进。由于吸取了第一阶段失败的教训，英军改变了战术。在遭到布军伏击时步兵部队不再保持队形，而是就近挖掘战壕，掩护骑兵对布军阵地发动冲锋。在这种战术下，布军在白杨树林（PoplarGrove）、亚伯拉罕牛栏（AbrahamsKraal）等地的阻击接连失败。3月10日，英军第六师和第七师在亚伯拉罕牛栏击败了布军装备最精良的约翰内斯堡警察部队。3月12日，奥兰治自由邦总统马蒂乌斯·斯泰因带领政府和国会官员逃出首都布隆方丹，逃往北方的克龙斯塔德（Kroonstad）。3月13日下午，英军开入布隆方丹。3月中下旬，英军部队伤寒流行，罗伯茨不得不下令就地休整，英军的攻势被迫中断。3月26日，布军总司令茹贝尔在柳树农庄（WillowGrange）之战中再次坠马重伤，次日宣告不治。根据他的遗愿，擅长游击战的路易斯·博塔（LouisBotha）继任布尔野战部队总司令。
1900年4月底，又有一大批英国援军开到南非。经过兵力调整，在主攻方向上，罗伯茨有八个步兵师（第3、6、7、8、9、10、11师、殖民地师）和第12骑兵师。英军在5月初重新发动进攻。5月12日，罗伯茨的大军攻克奥兰治自由邦的新首都克龙斯塔德。由于接连遭到失败，布尔人的士气一落千丈。在罗伯茨的宽大许诺下，许多在英军后方活动的民团团员纷纷向英国人投降，交出武器，然后返回自己的农场。到5月中旬，仍在战斗的布尔人只剩下了两万多人。
1900年5月24日，米尔纳勋爵在布隆方丹宣布英国兼并奥兰治自由邦。吞并奥兰治之后，英军加紧向德兰士瓦进攻。5月29日，弗兰奇将军指挥澳大利亚骑兵部队，在约翰内斯堡南郊的克利普河击败了最后一支防御部队。5月30日，克鲁格总统乘坐火车离开首都比勒陀利亚。5月31日，罗伯茨进入约翰内斯堡，6月5日清晨开进比勒陀利亚。
1900年9月1日罗伯茨宣布英国兼并德兰士瓦，并宣称战争结束。9月11日，克鲁格总统得到流亡的德兰士瓦政府授权，抵达葡属莫桑比克首府洛伦索马贵斯，10月19日，克鲁格乘坐荷兰女王威廉明娜派来的巡洋舰格尔德兰号（DeGelderland）前往欧洲求援。
第三阶段
攻占比勒陀利亚之后，罗伯茨的4万部队在原地休整。但英军从开普敦到比勒陀利亚的漫长补给线受到了仍在抵抗的布尔人的袭击。此时德兰士瓦和奥兰治的主要城市和铁路线已经被全部占领，布军开始转入游击战。在约翰内斯堡和比勒陀利亚两地，英军还挫败了多起布尔人的暴动企图。
罗伯茨将军于1900年11月29日离开比勒陀利亚，回国接任英军总司令的职务。他将南非军队的指挥权交给基钦纳勋爵，伊安·汉密尔顿勋爵（LordIanHamilton）接任参谋长。
退出城市的布尔军队此时已经化整为零，组成多股游击队。布尔人的游击队在德韦特、德拉瑞、博塔、扬·史末资（JanSmuts）和詹姆斯·赫尔佐格（JamesHertzog）等人的领导下，发挥野战骑射之长，袭击英军交通线，掠取英军给养，歼灭小股英军。
1900年12月至1901年4月，布尔游击队在博塔和德韦特的指挥下深入英属开普殖民地作战。
1901年4月到9月的冬季战役中，布军游击队对德兰士瓦和奥兰治的英军发动多次偷袭，并屡屡得手，俘获大量军火、给养和大炮。
1901年9月至1902年5月，史末资和赫尔佐格再次进入开普殖民地。他们率领5000名骑兵，分成若干小股游击队，奔袭千里，深入英军大后方，一直推进到大西洋沿岸和开普敦近郊，迫使英国在开普地区宣布戒严。
为了早日结束战争，从1901年3月开始，基钦纳采取碉堡战术、焦土政策和设置集中营来对付布尔人的游击队。在布尔游击队活动的地区，英军架设铁丝网，将布尔共和国分割成若干绥靖区域，进行分区扫荡。铁丝网的总长度达6000公里。绥靖区内每隔1至2公里设一座木板碉堡，派士兵驻守，凡是有人走近碉堡射程，一律射杀。共设置了八千多座碉堡。在这些绥靖地区内，凡发现布尔农场主帮助游击队，则周围10英里内的农场、房舍一律烧毁。此外，基钦纳还一改以往对战俘的宽大政策，投降、被俘的游击队成员，以及参加过游击队的成年男性公民，一律流放到遥远的印度、锡兰和百慕大战俘营。在开普殖民地和纳塔尔殖民地，凡有响应“拿起武器”的号召的荷裔英国公民，一旦被俘皆判处死刑。
为了彻底消灭游击队的活动基础，基钦纳下令先后将13.6万名布尔人妇女，儿童和老人以及八万多黑人仆役统统从被焚毁的农场上抓走，用敞蓬货车或牛车运到一起，关进集中营。
南非的集中营首创于1900年9月，起初是收容那些家园被焚毁的布尔军人家属的难民营，基钦纳在1901年将其改造为关押所有布尔平民的集中营。南非境内的集中营有50多座，分布在开普、德兰士瓦、奥兰治和纳塔尔的铁路线两侧，以及约翰内斯堡、布隆方丹、德班等大城市近郊。集中营内实行严格而苛刻的配给制度。每人每天四分之三磅玉米面、大米或土豆，一盎司咖啡，两盎司糖，半盎司盐，每周一磅肉（有亲属参加游击队的妇女和儿童得不到肉）。婴儿和六岁以下的儿童每天可以领到四分之一夸脱的牛奶。黑人集中营的情况更糟，但是他们可以得到黑人亲友的接济，也可以在宣誓效忠英国后被释放。集中营的四周环绕铁丝网，凡有试图翻越逃跑者一律射杀。集中营内人口密度极高，帐篷、毯子、衣服和药物奇缺，瘟疫流行，营养不良，死亡率极高，奥兰治地区白人集中营的死亡率在1901年10月曾高达40.1%。