«Не следует обманываться, я иду на неприятеля в отвратительных условиях. Его позиция очень сильна, на его правом фланге почти отвесная и очень укрепленная Гасфортова гора, по правую руку Федюхины горы, перед которыми глубокий, наполненный водой канал, через который можно будет перейти только по мостам, наводимым под прямым огнем неприятеля. У меня 43 тысячи человек; если неприятель здравомыслен, он противопоставит мне 60 тысяч. Если, — на что я надеюсь мало, — счастье мне будет благоприятствовать, я позабочусь извлечь пользу из своего успеха. В противном случае нужно будет подчиниться Божьей воле. Я отступлю на Мекензиеву гору и постараюсь эвакуировать Севастополь с возможно меньшим уроном. Я надеюсь, что мост через бухту будет вовремя готов и что это облегчит мне задачу. Благоволите вспомнить обещание, которое вы мне дали, — оправдывать меня в нужное время в должном месте. Если дела примут худой оборот, в этом вина не моя. Я сделал все возможное. Но задача была слишком трудна с момента моего прибытия в Крым».
4 августа произошло трагическое сражение на реке Черной, где атака русских была отбита, и они принуждены были отступить, понеся огромные потери. После этого сражения стало очевидным, что Севастополь доживает последние дни. С 5 по 8 августа огонь 800 орудий осыпал защитников непрерывным градом свинца. Русские ежедневно теряли около 1 тыс. чел. В этой связи Горчаков писал Александру 14 августа:
«Я решился не отходить на Северную часть, а продолжать защищать Южную с упорством, до того времени, пока уже не увижу невозможность отбить штурм. Конечно, мы будем между тем нести большой урон и, может быть, даже не отобьем штурма».
24 августа началась 6-я мощная бомбардировка, заставившая умолкнуть артиллерию Малахова кургана и 2-го бастиона. Севастополь представлял собой груду развалин. Восстановление укреплений сделалось более невозможным. После жестокого огня, начавшегося утром 27 августа, противник в полдень двинулся на штурм и овладел Малаховым курганом. На всех прочих направлениях обороняющиеся, совершив чудеса храбрости, отбили нападение, однако дальнейшая оборона Севастополя не представлялась возможной.
Поэтому князь Горчаков решил оставить Севастополь, и в течение ночи перебросил войска на северную сторону. Город был зажжен, пороховые погреба взорваны, военные суда, стоявшие в бухте, затоплены. Союзники не решились преследовать отступающих, и только 30 августа вступили в дымящиеся развалины Севастополя. За 11 месяцев осады неприятель потерял не менее 70 тыс. чел., русские — около 83 тыс. После сдачи Севастополя князь Горчаков обратился к русской армии с воззванием, в котором говорил:
«Храбрые товарищи! Грустно и тяжело оставить врагам нашим Севастополь, но вспомните, какую жертву мы принесли на алтарь отечества в 1812 году! Москва стоит Севастополя! Мы ее оставили после бессмертной битвы под Бородином. Трехсотсорокадевятидневная оборона Севастополя превосходит Бородино. Но не Москва, а груда каменьев и пепла досталась неприятелю в роковой 1812 год. Так точно и не Севастополь оставили мы нашим врагам, а одни пылающие развалины города, собственной нашей рукой зажженного, удержав за нами часть обороны, которую дети и внучата наши с гордостью передадут отдаленному потомству!»
14 октября большая англо-французская эскадра подошла к Кинбурну. Союзники решили овладеть этим небольшим и сравнительно слабым укреплением, чтобы установить господство над Днепровским и Бугским лиманами, и 17 октября крепость была занята неприятелем. Русские на всякий случай тотчас же после потери Кинбурна взорвали расположенное вблизи Очакова Николаевское укрепление, защита которого представлялась невозможной. Однако союзники так и не решились высадить десант и провести штурм города Николаева. В результате никаких дальнейших последствий занятие Кинбурна не имело.
Далее ни русские, ни союзники никаких серьезных военных действий в Крыму больше не предпринимали, ограничиваясь небольшими стычками. Война как бы замерла, а Европа устремила свои взгляды на Закавказье. Основным для союзников стал вопрос, удастся ли туркам, имея очень крупные силы и такие прекрасные базы, как крепость Каре и Эрзерум, вытеснить русских из Грузии и Турции? Однако надежды эти были тщетными, поскольку 16 ноября русская армия принудила капитулировать гарнизон крепости Каре.