Бомбардировка с моря началась по первому выстрелу с французского флагманского корабля «Париж». Канонада велась так яростно, что густые клубы дыма быстро закрыли собой корабли. Дым накрыл и стреляющие береговые батареи: там артиллеристы выцеливали вражеские плавучие батареи только по вспышкам орудийных залпов.
В ходе боя сильнее всех пострадала Константиновская батарея. Эта многоярусная батарея казематного типа представляла собой такую крупную цель, что промахнуться по ней было трудно. От попадания бомбы взорвались зарядные ящики, вынесенные из порохового погреба в целях ускорения стрельбы. Взрыв громадной силы произвел обвал одной из внутренних стен казематов, опрокинул или повредил почти все орудия верхней платформы.
На ней уцелела только крайняя пушка (пудовый единорог), из которой продолжал вести огонь, несмотря на исключительную опасность, унтер-офицер 3-й артиллерийской роты Григорий Брилевич. Он стал одним из героев того дня севастопольской обороны.
Первая бомбардировка русской крепости с моря дорого обошлась и союзникам. Так, линейные корабли «Аретуза» и «Альбион» получили такие тяжелые боевые повреждения, что их на буксире отправили на ремонт в Константинополь. «Альбион» получил 93 попадания снарядов и все его мачты были сбиты. Французский флагман «Париж» получил 50 пробоин, из которых три оказались подводными. На ряде кораблей произошли пожары, что заставило их покинуть линию огня. Близ Константиновской батареи сел на мель английский «Родней»...
Союзный флот прекратил обстрел Севастополя около 18 с половиной часов. За день артиллерийского боя с его кораблей было выпущено около 50 тысяч снарядов. Русские береговые батареи в ответ сделали около 16 тысяч выстрелов.
На сухопутном фронте картина была иная. Батареи англичан и французов израсходовали около 9 тысяч снарядов, русские — до 20 тысяч снарядов. Последняя цифра свидетельствовала о мастерстве орудийных расчетов, которые выиграли у врага состязание в скорострельности.
День 17 октября показал союзникам, что борьба за Севастополь будет не только трудной, но и продолжительной. Английские и французские специалисты по ведению осад решили брать крепость по всем правилам.
Пока русские восстанавливали свои полуразрушенные укрепления, союзники продолжили земляные работы. Постепенно подбираясь к линии сухопутной обороны города, французы и англичане нацелились на 4-й бастион. Вскоре он оказался окружен неприятелем с трех сторон.
Командованию севастопольской обороны стало ясно, что против 4-го бастиона в самом скором времени последует сильная атака. Его усилили четырьмя мортирами. Позади 5-го и 3-го бастионов поставили новые батареи для обстрела неприятеля, который подбирался как можно ближе к 4-му бастиону, заложив вторую параллель.
Продолжались артиллерийские дуэли батарей сторон. Русские выпускали по противнику во второй половине октября по 10—14 тысяч снарядов, в ответ получая не меньшее число. На позициях по ночам вовсю кипела работа по исправлению разрушений, полученных задень.
Защитники Севастополя тоже показывали себя искусными в ведении крепостной войны. Так, в ночь на 21 октября они совершили вылазку на Рудолъфову гору, где стояли французские осадные батареи № 3 и № 4. Отряд в 200 бойцов ворвался в неприятельские траншеи, завязал в них штыковой бой и захватил батареи, перебив их охранение. Только с подходом пехоты французов русские, заклепав 19 орудий, отошли назад, потеряв в ночном бою четырех человек убитыми и 15 ранеными.
Французы продолжали, ведя земляные работы, приближаться к 4-му бастиону. Теперь его громило ядрами и бомбами не прежние 30 орудий, а уже 75, в том числе 12 новых мортир. К 1 ноября французские траншеи приблизились к укреплению на 200 метров. Англичане же находились в своих аппарелях, которые вели к Малахову кургану и 3-му бастиону, пока в тысячи метров от цели.
То, что 4-й бастион был избран местом для штурма, виделось всем. Севастопольский гарнизон был усилен одной из двух прибывших в Крым пехотных дивизий — 10-й. У бастиона воздвигли несколько баррикад, вооруженных малокалиберными орудиями. Ближайшие каменные городские строения приспособили для ведения ружейного огня.
С прибытием подкрепления число защитников осажденного Севастополя достигло около 35 тысяч человек, из которых до 32 тысяч находилось на Южной стороне города, в том числе на Корабельной стороне — около 12 тысяч человек.
Союзники разделили свою армию, численностью около 70 тысяч человек, на два корпуса — осадный и обсервационный. Последний корпус противостоял русской полевой армии, стоявшей недалеко от города, с которым имела устойчивую связь через Северную сторону.
Осадный корпус из правого крыла располагался от крутых обрывов Сапун-горы до Сарандинакиной балки. Здесь осаду держало 28 английских батальонов численностью 16,5 тысяч человек.
Французские войска (32 батальона, 18,6 тысяч человек) занимали левое крыло осадного фронта — от Сарандинакиной балки до Стрелецкой бухты. Французы находились в 3,5—2,5 километрах от городских кварталов, гораздо ближе своих союзников.
Военный совет союзной армии назначил штурм Севастополя на 18 ноября. К этому времени в Крым из Франции должны были прибыть сильные подкрепления — три пехотные дивизии, которые уже находились в портах и грузились на транспортные суда. Но штурм был сорван 5 ноября Инкерманским сражением: русская полевая армия под командованием генерал-адъютанта А.С. Меншикова провела наступление в направлении Инкерманских высот.
В ходе сражения севастопольский гарнизон провел сильную вылазку в районе Карантинного оврага. В ней участвовал Минский пехотный полк с 4 полевыми орудиями под командованием генерал-майора Н.Д. Тимофеева. Минчане выступили с 6-го бастиона, имея целью атаковать французов, которые вели здесь осадные работы под прикрытием нескольких артиллерийских батарей.
Штыковая атака русской пехоты на ближайшую вражескую батарею оказалась столь стремительной, что французские артиллеристы успели произвести только один залп, после чего бежали в тыл. 11 орудий батареи сразу же были приведены в негодность. Дальше события развивались так.
Французы силою до трех бригад в густых колоннах начали атаку потерянной ими позиции. На помощь генералу Тимофееву из гарнизонного резерва выслали по одному батальону от Брестского и Виленского полков с 6 полевыми орудиями. Минчане отступили к оврагу и, соединившись с подоспевшим подкреплением, стали поражать французов ружейным огнем. Он был поддержан картечными выстрелами всех 10 полевых орудий. Французы прекратили преследование.
Когда же одна из трех неприятельских пехотных бригад генерала Лурмеля, стремясь зайти Минскому полку во фланг, перешла Карантинный овраг, то она попала под убийственный огонь русских с городской оборонительной линии. Французы отступили к своим траншеям с большими потерями.
Вылазка войска севастопольского гарнизона в ходе проигранного русскими Инкерманского сражения сделала свое дело. Французский осадный корпус генерала Э.Ф. Форэ оказался скованным боем, и союзная армия (обсервационные корпуса) не получили в тот день поддержки.
