Не желая зря проливать кровь, штурмуя столь крепкий орешек, Митрохин установил все тридцать осадных орудий с южной и западной стороны города. Артиллерийские позиции были прикрыты пехотой и полевой артиллерией, буквально выкосившими попытавшихся сделать вылазку турок. Через три часа непрерывного обстрела предкрепостных укреплений, вся местность превратилась в лунный пейзаж. Затем орудия перенесли свой огонь на саму крепость, а русская пехота, поддерживаемая полевой артиллерией, заняла оставленные редуты, превращенные в груду мусора. Османская артиллерия огрызалась с крепостных стен, но вскоре замолчала. Тяжелые фугасные снаряды раз за разом вырывали куски бетона из перекрытий, а осколки кирпича разлетались далеко вокруг, поражая все, что находилось в их досягаемости. Впрочем, через два часа осадные орудия умолкли. После столь интенсивного обстрела им требовался отдых. Обстрел возобновился лишь на следующий день потихоньку прогрызая толщу бетона и вызывая трещины в перекрытиях. В перерывах между обстрелами осажденные пытались восстанавливать разрушенные укрепления, но особенного успеха их усилия не принесли. Несколько раз турки пытались сделать вылазки, тоже безрезультатно. Более дальнобойные полевые орудия попросту не позволяли им приблизится на расстояние эффективного выстрела к русским позициям. Если кому и удавалось пробиться сквозь плотную завесу шрапнели, то он попадал под огонь картечниц. А потому, потеряв две тысячи человек лишь убитыми при таких вылазках, османы на четвертый день прекратили свои попытки прорвать кольцо осады.
На шестой день южная сторона оказалась полностью разрушенной, да и половина внутренних укреплений тоже лежала в руинах. Аэростат, висевший за русскими позициями позволял корректировать огонь и заранее предупреждать о намерениях противника. Затем, по полевому телеграфу депеши расходились по всему периметру русских позиций.
Несмотря на отчаянное положение, турки не выкидывали белый флаг, понимая, что в любом случае им не будет пощады. А потому, те, кто выжил после долгих, казавшихся вечностью шести дней обстрела, затаились в развалинах, надеясь дорого продать свою жизнь.
На следующий день, пользуясь утренним туманом, русская пехота пришла в движение. Солдаты вылазили из окопов и пригнувшись, с ружьями наперевес, двинулись к многочисленным проломам в южной стене. Артиллеристы, поотстав, двигались вслед. Груды обломков и воронки затрудняли передвижение, но зеленые мундиры упорно двигались вперед. Османы открыли по наступающим убийственный огонь из оставшихся целыми орудий. По этим орудиям срезу заработали снайперы, выкашивая прислугу и не давая солдатам противника взять прицел. Турки сражались с отчаянием обреченных, набрасываясь на русских солдат из под развалин, стреляя из-за баррикад и из окон уцелевших домов. Столь яростный отпор вызвал замешательство в рядах атакующих, и они залегли, дожидаясь подкреплений. Наконец, артиллеристы, преодолев завалы ударили прямой наводкой по позициям осажденных и под прикрытием этого огня солдаты вновь пошли в атаку, зачищая дом за домом, бросая гранаты в окна и поливая огнем, пытавшихся сблизится солдат противника. Вскоре, несмотря на огневую мощь, битва переросла в рукопашную. Противно визжали штыки сцепляясь друг о друга, кричали раненные, тут и там раздавались гулкие хлопки гранат, пороховой дым щипал глаза. Казалось картины Судного дня оживают в полуразрушенных стенах города.
Преимущество с количестве и качестве дало о себе знать и к вечеру с гарнизоном было покончено. Из пятнадцати тысяч гарнизона в живых осталось не более четырех тысяч человек, которые предпочли сдастся в плен. Разгоряченные боем солдаты добивали раненных, мстя за убитых товарищей. Дорого обошелся штурм и русским войскам, потерявших убитыми более полутора тысяч солдат и офицеров. Раненных оказалось в три раза больше. Среди них сновали полевые санитары, сортируя, перевязывая, и относя на носилках в тыл. Полевые хирурги работали без сна двое суток, стараясь спасти как можно больше жизней. За городом вырыли ров, куда мирные жители сносили тела убитых в братскую могилу, дабы пресечь эпидемии.
Дав войскам неделю на отдух и пополнив боеприпасы, генерал двинулся к следующей на очереди крепости - Рущук, где повторился тот же сценарий, с той лишь разницей, что обстрел продлился аж десять дней, дабы еще более ослабить осажденных. Лишь сравняв город с землей, солдаты пошли на штурм. То ли сказался приобретенный опыт, то ли более продолжительный обстрел, но Рущук удалось взять потеряв убитыми и раненными две тысячи человек. Раненных, подлежавших транспортировке увозили в Румынию, где располагались армейские тылы. В Бухаресте заранее подготовили четыре госпиталя по тысяче коек каждый.