Гавань делила город на две части — северную и южную. Правительственные учреждения, доки, арсеналы, казармы, госпитали, лучшие обывательские дома и торговая деятельность были сосредоточены в южной части, составляющей собственно город. Северная же часть служила предместьем. Со стороны суши Севастополь не был укреплен, поскольку возможность нападения с этой стороны не предполагалась. На южной стороне имелись лишь старые и строящиеся укрепления со 145 орудиями.
Как порт и военная гавань Черноморского флота Севастополь был сильно укреплен со стороны моря (13 батарей, 611 орудий)69
. На севастопольском рейде располагались основные силы Черноморского флота (16 парусных линейных кораблей, 6 паровых и 4 парусных фрегата и другие корабли, экипажи которых составляли 24,5 тыс. человек). Противник превосходил русский флот по боевым кораблям более чем в 3 раза, а по паровым в 9 раз (всего 34 линейных корабля и 55 фрегатов, в том числе 4 линейных корабля и 50 фрегатов паровых).Душой обороны города стал начальник штаба Черноморского флота знаменитый адмирал В. А. Корнилов, по выражению Л. Н. Толстого, «герой, достойный древней Греции». Этого вдохновенного человека среднего роста, с правильным, почти классическим профилем и строгим выражением лица можно было постоянно видеть верхом, в шинели нараспашку, проводившего многие часы вдоль оборонительной линии города. Позже Корнилов записал в своем дневнике: «Конечно, если бы неприятель прямо после Альминской битвы пошел на Севастополь, то легко бы завладел им»70
.Благодаря его четким указаниям повсюду на боевых позициях в короткие перерывы между военными действиями кипела работа. Будто по волшебству, вырастали укрепления. Вместе с солдатами и матросами напряженно трудилось и население города, от мала до велика. Даже арестанты, заглаживая свою вину, по их просьбе были использованы в работе.
Немалую инициативу и энергию проявляли и помощники Корнилова — П. С. Нахимов, В. И. Истомин и Э. И. Тотлебен71
.Главнокомандующий князь Меншиков решил и самую гавань сделать недоступною для неприятельских судов, для чего приказал: затопить гавань нашими судами, сформировать из моряков пехотные батальоны, а снятые с кораблей пушки поставить на вновь возводимых укреплениях.
11(23) сентября у входа в Северную бухту были затоплены 5 старых линейных кораблей и 2 фрегата72
. С кораблей на сушу была снята часть орудий, а из экипажей (10 тыс. моряков) сформировали 22 батальона. В результате к середине сентября севастопольский гарнизон насчитывал 50 тысяч бойцов.Войска и жители города, работая день и ночь под руководством инженер-подполковника Э. И. Тотлебена, в течение 3 недель возвели 20 укреплений. На южной стороне значительно был укреплен Малахов курган, создан оборонительный рубеж из 8 бастионов, большое число промежуточных укреплений, общей протяженностью более 7 километров. Только на южной стороне Севастополя численность артиллерии была доведена до 341 орудия (в том числе 118 тяжелых) против 144 у противника.
13(25) сентября 1854 г. Севастополь был объявлен на осадном положении. Началась героическая 349-дневная Севастопольская оборона. Гарнизон города оказался под ударами англо-франкотурецких войск (67 тыс. человек) под командованием английского генерала Раглана и французского генерала Ф. Канробера73
, заменившего Сент-Арно, умершего от холеры.Подступив к Севастополю, союзники предприняли массированный обстрел города. Первая бомбардировка Севастополя была произведена противником 5—7(17—19) октября 1854 г. По городу вели огонь с суши 144, а с моря 1340 орудий кораблей. Им могли противодействовать только 118 русских орудий. Неприятель выпустил по городу до 150 тысяч артиллерийских снарядов, произведя в нем сильные разрушения. По свидетельству очевидца, в этот день «смерть пировала на всех концах города, и не было места и уголка в Севастополе, где бы не лопались бомбы и не бороздили землю ядра неприятельские. Корабельная и Артиллерийская слободки (на конце города), как ближайшие к неприятельским батареям, были почти уничтожены; адмиралтейство и знаменитые доки, казармы, улицы: Екатеринославская, Большая и Малая Морские, Театральная площадь, бульвар, Графская пристань и прочие — были заброшены снарядами. Везде сыпались снаряды разрывные, сыпались осколки их и даже камни мостовой вырывались под ядрами. Сторона северная представляла те же картины. Воздух гудел и земля тряслась под оглушительным ревом батарей с суши и моря, а по "временам солнце застилалось от дыма и не видно было ничего, кроме огней, сверкавших из орудий неприятельских»74
.Большие потери понесли оборонявшиеся. Из строя выбыли убитыми и ранеными 1250 человек. 5 октября был смертельно ранен вице-адмирал Владимир Алексеевич Корнилов. На Малаховом кургане осколком бомбы ему раздробило левую ногу у самого живота, отчего в тот же день через несколько часов последовала смерть. Позже, по приказанию Николая I, Корнилову был поставлен памятник, а Малахов курган наименован Корниловским бастионом.