Оборонительные укрепления для защиты Севастополя с суши построены не были. К моменту высадки союзных войск в Крыму для обороны базы с суши были построены лишь два небольших укрепления: одно — на северной стороне, другое — на южной, с общим количеством 60 орудий. Неподготовленность Крыма к обороне явилась следствием главным образом беспечности и крайней инертности главнокомандующего морскими и сухопутными силами в Крыму адмирала А.С. Меншикова. Несмотря на то, что военный министр князь В.А. Долгоруков еще в феврале 1854 г. предупреждал его, что «англичане собираются высаживаться в Крыму, в 45 верстах от Севастополя, чтобы затем атаковать его с тыла», главнокомандующий не принял никаких мер к усилению обороны Севастополя с суши (там же. С. 267–268). К моменту высадки союзников в Крыму вход в Севастополь быв надежно защищен береговыми батареями. Что касается сухопутной обороны, то город с суши был почти беззащитен.
К началу 1854 г. в Крыму, помимо местных войск, не имевших боевого значения, находились лишь 1״я бригада 14־й и резервная бригада 13-й пехотных дивизий. Необходимость усиления этих войск выяснилась по получении известия о решении февральского военного совета в Париже. Тогда была направлена в Крым бригада 17-й пехотной дивизии с двумя батареями.
К сентябрю союзники закончили подготовку к высадке десанта в Евпаторию. Посадка войск на транспорты в Варне, переход судов морем и высадка десанта на берег проходили крайне неорганизованно. Силы высадки на переход морем не обеспечивались разведкой, а иногда и охранением. Связи между отдельными отрядами транспортов, растянувшимися на много миль, не было.
Николай I, будучи уверенным в неприступности Севастополя с моря и считая, что адмирал Л.С. Ментиков имеет достаточно сухопутных сил для отражения наступления союзного десанта на побережье Крыма, был против активного использования Черноморского флота в борьбе с англо-французским флотом на Черном море. Поэтому князь Ментиков, слепо выполнявший любые распоряжения царя, запретил использовать Черноморскую эскадру для атаки союзного десантного отряда на переходе его морем. Главнокомандующий Меншиков не воспользовался также и благоприятным случаем для атаки неприятельских транспортов с десантными войсками — десантный отряд первого эшелона в составе 54 французских парусных судов в течение трех суток находился в море без охранения и хода, ожидая прибытия из Варны английских судов с главными силами. Вице-адмирал П.С. Нахимов по собственной инициативе и с одобрения В.А. Корнилова пытался выйти в море и атаковать англо-французско-турецкий десант в момент его подхода к Евпатории. К несчастью, из-за «противного ветра» русские парусные корабли не могли немедленно двинуться навстречу врагу, а к вечеру ветер и вовсе стих. 1 сентября 1854 г. союзный флот бросил якорь у Евпатории, которая и была занята в этот же день. Угроза вражеского нападения на крымское побережье нарастала с каждым днем. Со 2 по 6 сентября союзники беспрепятственно проводили высадку, по завершении которой сосредоточили здесь 62 тыс. человек при 134 полковых орудиях. Для отражения высадки неприятельского десанта не была использована также полевая армия, которую А.С. Меншиков развернул на рубеже реки Альма в ожидании подхода противника.
Таким образом, военно-техническая отсталость России, выразившаяся в отсутствии достаточно сильного современного парового флота, и серьезные ошибки адмирала А.С. Меншикова — главнокомандующего вооруженными силами России в Крыму — позволили англо-французскому командованию высадить экспедиционные войска без боя.
Англичане и французы имели в своих рядах 15 тыс. солдат, вооруженных штуцерами (о преимуществах и недостатках этого вида ружей уже говорилось).
Кроме того, в Крыму высадилось и семь тыс. турок. Боеспособность союзников была ослаблена холерой и отсутствием обоза. Солдаты экспедиционного корпуса после отправки из Варны снабжались исключительно солониной и галетами, армия испытывала постоянную нужду в воде.
Битва при Альме. Фронт длиной чуть более 10 км защищали 34 тыс. человек, из них 2 тыс. «штуцерников», при 88 орудиях. Русские войска уступали противнику в численности, уровне обучения, количестве дальнобойного стрелкового оружия. Потерпев поражение, Меньшиков на следующий день отвел войска на южную сторону Севастополя. Поражение крымской армии при Альме повлекло за собой два последствия: брожение среди татар, населявших полуостров, и затопление 11 сентября части судов Черноморского флота у входа в Северную бухту с целью преградить вход в нее кораблям противника. Личный состав флота (10 тыс. человек) был переведен на сухопутную линию обороны.
Меншиков после сражения отступил на Севастополь, где принял единственное правильное решение и 22 сентября 1854 г. вывел свою армию к Бахчисараю, обеспечив, таким образом, защиту связи и снабжения полуострова от угрозы со стороны противника.
Севастополь вступил в боевые действия, будучи неподготовленным к обороне с суши, имея лишь старые и несколько строившихся укреплений на Южной стороне со 145 орудиями. Прикрытие со стороны моря обеспечивалось 13 береговыми батареями, а также кораблями Черноморского флота, уступавшими союзникам по численности и качеству.
Воспользовавшись тем, что англо-французское командование не решилось атаковать город сходу, начальник штаба Черноморского флота вице-адмирал В.А. Корнилов и командующий эскадрой вице-адмирал П.С. Нахимов, возглавившие оборону города, приняли срочные меры по ее усилению. 23 сентября 1854 г. у входа в Северную бухту были затоплены пять старых парусных кораблей. С кораблей на сушу была снята часть орудий, а из экипажей сформировано 22 батальона.
За первые три недели Севастопольской обороны под руководством инженер-подполковника Э.И. Тотлебена было построено 20 укреплений, а численность артиллерии только на южной стороне города была доведена до 341 орудия против 144 у противника. В результате этих мер в короткий срок была создана глубоко эшелонированная оборона, позволившая эффективно использовать силы и средства, в том числе морскую и береговую артиллерию.
Соотношение сил позволяло противнику рассчитывать на взятие города штурмом после мощной бомбардировки с суши и с моря. К этому времени у противника под Севастополем было 67 тысяч войск, а в гарнизоне города 36,6 тысячи солдат и матросов.
Первый штурм Севастополя планировался на 5 октября 1854 г., по ограничился бомбардировкой города. 13 октября 1854 г., ровно через неделю после начала бомбардировки Севастополя, русская армия атаковала Балаклаву — основную базу снабжения англичан. Русские войска взяли 11 орудий и множество мелких трофеев, но Балаклава осталась в руках противника.
Воодушевившись этим успехом, 24 октября 1854 г. Меншиков провел наступление на Инкерман с целью снять блокаду Севастополя. Добиться успеха не удалось. Русские войска действовали разрозненно, и в результате наступление было отбито союзниками со значительными потерями для атакующих — до 11 тыс. ранеными и убитыми.
В конце января 1855 г. к антирусской коалиции присоединился Пьмонт. 15-тысячный сардинский корпус позволил несколько компенсировать союзникам потери.
18 февраля 1855 г. скончался император Николай I, на престол вступил его сын Александр II.
С конца марта по начало апреля 1855 г. союзники произвели вторую бомбардировку Севастополя, выпустив 160 тыс. снарядов. Русские войска ответили 89 тысячами снарядов, главным образом из-за недостатка пороха. Имея уже 120-тысячную армию против 48,5 тыс/ русских войск, противник, тем не менее, на штурм не решился.
Третья бомбардировка англо-французскими войсками была проведена с 25 по 30 мая 1855 г. из 588 орудий. Сорокатысячная армия атаковала передовые укрепления русских, захватив Селенгинский, Волынский редуты и Камчатский люнет. Только потеряв большую часть защитников этих укреплений, русские войска отошли.
5 июня началась четвертая бомбардировка Севастополя. Враг выпустил 62 тысячи снарядов. Полагая, что позиции русских войск разрушены, союзники решились 6 июня на штурм Корабельной стороны. Но благодаря умелому взаимодействию защитников города на суше и с пароходами на море французские войска были остановлены. Союзники потеряли свыше семи тысяч человек, русские войска — свыше пяти тысяч.
Александр II требовал от русского главнокомандующего в Крыму генерала М.Д. Горчакова (в феврале 1855 г. назначен главнокомандующим военно-сухопутными и морскими силами в Крыму, в декабре 1855 г. отстранен от должности) перейти в решающее наступление на позиции союзников с целью деблокады осажденного города. 4 августа 1855 г. на Черной речке англичане и французы, используя преимущество обороны на хорошо подготовленных позициях, отбили русскую атаку со значительными потерями для наших войск, доходившими до 10 тыс. человек. Общая потеря союзников не превысила 1800 человек.
Пятая бомбардировка Севастополя началась 5 августа 1855 г. и продолжалась пять дней. Из строя ежедневно выходило по 600–700 человек. Русская артиллерия не уступала неприятелю по числу орудий (1200 орудий против 1100), но отсутствие боеприпасов сводило это равенство к отрицательному соотношению.
Впоследствии союзники провели еще пять бомбардировок Севастополя, используя тяжелую артиллерию, численность которой возрастала. Отражая атаки противника, севастопольцы успешно вели контрбатарейную и минную войну, предпринимали небольшие вылазки. Однако соотношение сил постоянно сохранялось в пользу неприятеля. К маю 1855 г. союзные войска насчитывали 175 тысяч человек против 85 тысяч человек, оборонявших Крым (из них 43 тысячи в Севастополе). Это позволило англо-французским войскам перейти к более активным действиям.
Самая мощная — шестая бомбардировка Севастополя — началась 24 августа. Из 307 орудий было выпущено 150 тысяч снарядов. Оборонительные укрепления в Севастополе были разрушены, ежедневные потери защитников составляли 2–3 тысячи человек. 27 августа штурм города одновременно с разных направлений начали 13 дивизий союзников (около 60 тысяч человек) против 40-тысячного гарнизона.