После этого штурма еще около трех месяцев продолжалась героическая защита. Князь М. Д. Горчаков, заменивший в феврале 1855 года Меншикова на посту главнокомандующего, все более склонялся к мысли об оставлении Севастополя: полуразрушенный город был окружен плотным кольцом неприятельских позиций. Сказывалось и неравенство сил. Численность армии союзников под Севастополем составляла 140 тысяч человек, а гарнизон города насчитывал не более 70 тысяч. Защитники испытывали острую нехватку боеприпасов. Чтобы выйти из затруднения, пришлось организовать сбор ядер, неразорвавшихся бомб и свинцовых пуль, картечи. Потери севастопольцев росли с каждым днем.
28 июня 1855 года защитников города постигла особенно тяжелая утрата - на Малаховом кургане был смертельно ранен Нахимов. По всеобщему признанию, город моряков в Нахимове лишился своей души.
«Потеря эта велика для всей России, а для нас необъятна, - писал один из современников. - Теперь Нахимов оставил нас, когда окончательно решается участь Севастополя и участь Черноморского флота, который ему обязан своей славой и всеми наградами. Он сделал больше, чем может сделать человек: кроме того, что он добросовестно работал всю жизнь, последние 2 года он умирал по 100 раз в день и умер только раз. Но главное - он не только сам, но и нас, от офицера до последнего арестанта, приучал на это смотреть не так, как на заслугу, но как на долг, на обязанность. Вот будут рады турки, французы, когда узнают, что он убит, - и ошибутся, потому что дух его не убит и надолго останется с нами…»
4 августа произошло последнее крупное сражение с неприятелем на Черной речке, закончившееся разгромом русских войск. Как всегда, русские полки дрались с беззаветной храбростью. Но отсутствие умелого командования привело к тому, что 4 августа Россия потеряла 11 генералов, 249 офицеров и свыше 8 тысяч нижних чинов. Чернореченский бой ускорил ход событий.
Утром 5 августа началась пятая бомбардировка. Ежедневно гарнизон терял не менее 500 человек, а бывали дни, когда эта цифра вырастала до полутора тысяч. Но севастопольцы были будто из железа и камня. В одних рубахах, в широких парусиновых брюках и фуражках стояла у орудий прислуга, пропыленная, прокопченная дымом, облитая кровью и потом…
Наступило 27 августа - день последнего штурма. Накануне неприятель предпринял еще одну, шестую бомбардировку города. 698 неприятельских орудий стреляли по Севастополю. Им отвечали залпы 540 орудий защитников города. Севастополь был окутан густым непроницаемым облаком дыма.
Штурм начался на следующий день, в полдень, после нескольких провокаций, когда русское командование, решив, что наступления не будет, отвело резервы. На Малаховом кургане обедали, и на банкетах* оставалось лишь несколько штуцерников, а на бастионе готовились вручать награды нижним чинам Модлинского полка. Вдруг раздался крик: «Французы!» [* Банкет - небольшое возвышение, устроенное для удобства ружейной стрельбы].
Артиллерия кургана успела сделать лишь несколько выстрелов. Дивизия Мак-Магона устремилась на штурм. Французы оказались на бруствере прежде, чем батальон модлинцев занял банкеты. Внутри бастиона завязался отчаянный рукопашный бой. Но силы были слишком неравны. Через полчаса после начала атаки весь Малахов курган был в руках французов.
Несколько русских атак, предпринятых с целью отбить курган, успеха не имели. Один за другим выходили из строя генералы, возглавлявшие эти атаки: ранен генерал Хрулев, смертельно ранен генерал Лысенко, пал смертью героя генерал Юферов, тяжело ранен генерал Мартинау.
Но даже оставшись без командиров, солдаты не хотели мириться с мыслью о падении Малахова кургана и снова шли в бой. Последними сопротивлялись врагу 40 солдат Модлинского полка, которые с офицерами поручиком Юнием, подпоручиками Данильчен-ко и Богдзевичем закрылись в башне кургана и сквозь ружейные бойницы отстреливались от французов. Только когда все были ранены и поручик Юний увидел, что к дверям башни подведены мортиры, он предложил своим товарищам покинуть убежище. На бастионе уже развевалось французское знамя. Раненные, окровавленные выходили герои из башни, и французы, пораженные их самоотверженностью, громко аплодировали им и отдавали честь.
Севастополь не был взят союзниками. Из двенадцати атак только одна увенчалась успехом. Все историки Крымской войны отмечали потом, что в этот день русские могли выбить донельзя утомленных французов и с Малахова кургана. Но удерживать более руины Севастополя было невозможно и бессмысленно, и генерал М. Д. Горчаков отдал приказ эвакуировать войска на Северную сторону.