Почався штурм, котрий тривав як мінімум два дні (за іншою версією, 19 листопада монголи взяли «місто Ярослава», а 6 грудня остаточно заволоділи центром княжого Києва, «містом Володимира»). Про відчайдушний опір киян свідчать і літописи, і результати розкопок – бій тривав не лише на стінах, а й на вулицях та в будинках. Останнім місцем спротиву киян стали барикади в частині «міста Володимира» біля Десятинної церкви (була зруйнована чи то через велику кількість тих, хто намагався врятуватися на хорах церкви, чи то через обстріл з каменеметів), а також, можливо, інші кам’яні храми (наприклад, собор Святої Софії, Трьохсвятительська церква тощо).
Переважна частина оборонців та мешканців Києва загинула (це підтверджують моторошні археологічні знахідки братських могил тисяч киян, виявлені ще в XIX ст.), в полон було взято пораненого Дмитра (помилуваний), та, можливо, частину ремісників. 1245 р. місто стояло в руїнах (папський посланець Д. де Плано Карпіні згадує про 200 вцілілих будинків). Падіння Києва, який згодом остаточно втратив своє значення символу єдності Русі після переїзду митрополита Максима 1299 р. до Володимира, стало трагічним символом початку нової, вкрай неоднозначної для Південно-Західної Русі доби залежності від Монгольської імперії. Втрати монголів невідомі, можливо, значні – кілька тисяч осіб, але вони все ж не завадили Бату продовжити успішний для монголів похід проти Галицько-Волинської Русі, Угорщини та Польщі.
Загибель давньої столиці оплакана руськими літописцями, протягом кількох наступних століть мандрівників вражали руїни київських соборів, що нагадували декому з них руїни Трої. Героїчна оборона Києва знайшла своє відображення в публіцистиці, літературі (роман В. Яна «Батий»), мистецтві часів Російської імперії, СРСР, сучасної Росії та України як символ сили російського (або, відповідно, українського) духу (виявом чого стали картини В. Шаталіна, К. Фадєєва, пам’ятний хрест захисникам Києва біля стіни Десятинної церкви, сучасні проекти відбудови самої церкви, жвавий інтерес істориків-реконструкторів тощо).
Битва під Ярославом
17 серпня 1245 р., поблизу міста Ярослав (нині Підкарпатське воєводство, Польща).
Військо Галицько-Волинської Русі: князь галицький Данило Романович (1201–1264; князь волинський у 1211–1264, галицький у 1238–1264 рр., київський 1240 р., після 1253 р. король Галицько-Волинського королівства, походив із роду київських Мономаховичів, син Романа Мстиславича, найвидатніший правитель Галичини та Волині, засновник нового європейського королівства, талановитий політик і успішний полководець, вів успішні війни проти інших Рюриковичів, Польщі, Литви, Угорщини, Монгольської імперії, ятвягів тощо); князь волинський Василько Романович (1203–1269; волинський князь у 1231–1269 рр., брат і багаторічний надійний союзник Данила); княжич Лев Данилович (1228–1301; у майбутньому князь галицький і король Русі, під Ярославом, імовірно, командував полком); двірський Андрій (?–?; часто згадується в літописі як один із найкращих полководців Данила); белзький князь Всеволод Олександрович та ін.