Главная атака англо-французами была предпринята в 3 часа дня в направлении Крутой горы, против Константиновской церкви (ныне ул. Греческая, 54). Под прикрытием сильного корабельного огня на набережную был высажен отряд, состоящий из 300 человек. Прикрываясь кустарником, вражеские десантники открыли по защитникам города плотный штуцерный огонь и стали взбираться по крутому склону на возвышенность. Стрелки роты гарнизонного полубатальона, возглавляемые отставным подполковником Македонским, открыли ответную стрельбу. Заметив замешательство в передовой неприятельской линии, таганрожцы пошли в штыковую атаку, «дружным ударом опрокинули десантников и принудили их опрометью побежать к своим лодкам».
В боевых действиях с неприятелем принимали участие многие мирные жители, в том числе женщины.
Так, во время сильного артиллерийского обстрела района бывшей крепости, где находился гарнизонный полубатальон, простая русская женщина, жена отставного унтер-офицера, Анисья Гавриловна Лядова снабжала солдат водой, делала перевязки, оказывала другую помощь. Увидев у горящего дома маленькую девочку, возле которой разрывались вражеские снаряды, она смело бросилась к ней и перенесла в безопасное место.За бесстрашие и самоотверженность Анисья Лядова была награждена серебряной медалью «За усердие» и 25 рублями серебром.
После провала десантной операции неприятельская эскадра удвоила огонь по городу. С наступлением темноты его прекратили, а на рассвете следующего дня вражеские корабли ушли в море.
Много позже английский офицер Берроу, участвовавший в Азовской экспедиции, писал в своих мемуарах: «В плохо укрепленном Таганроге мы встретили неожиданное и отчаянное сопротивление русских. Сюда как бы долетел дух упорства, владевший защитниками Севастополя. Стойкость русских поражала».
Оставив Таганрогский рейд, англо-французская эскадра направилась на юг, чтобы принять участие в боевых действиях против русских войск, расположенных на Северо-Западном Кавказе и Таманском полуострове.
Продвигаясь в сторону Керченского пролива, часть неприятельской эскадры 24 мая подвергла сильной бомбардировке г. Мариуполь, а вторая, состоявшая из 20 пароходов и канонерок, 25 мая появилась у Ейска, простояла возле него целый день и к вечеру удалилась, не причинив городу никакого вреда.
По замыслу англо-французского командования ушедший от Таганрога флот должен был высадить в районе Темрюка десант для удара по русским войскам, которые перед угрозой наступления турецких войск и восставших против России кавказских горцев стали отходить на Таманский полуостров. Оставив Новороссийск и Анапу, большой отряд русских войск под командованием вице-адмирала Серебрякова двинулся к Темрюку. В пути было получено известие о подходе к нему неприятельской эскадры. Для отходящих русских войск создавалась угроза оказаться запертыми в плавнях. Ценой громадного напряжения сил анапскому гарнизону удалось 27 мая выйти к Темрюку, на рейде которого уже находилось 18 неприятельских паровых судов и множество баркасов, предназначенных для десанта.
Заняв позиции, русские войска стали готовиться к отражению врага. Однако внезапно поднявшаяся 28 мая буря сорвала высадку противника. К тому же, узнав о приходе сюда русских войск, командование флотилии не решилось начать сражение.
Таким образом, попытка англо-французских интервентов, имевшая целью при содействии восставших горцев и турецких войск отрезать путь к отступлению русских войск на Таманский полуостров, полностью провалилась, Не был также осуществлен план широкого наступления горцев на Прикубанье с целью прорыва укрепленной кордонной линии. Основная масса горского населения не только не поддержала англо-турецких захватчиков и их вассалов, но и враждебно отнеслась к ним.
Упорная борьба русских войск в районе Таманского полуострова и на юго-востоке Азовского побережья не позволила союзному командованию сорвать активные операции армии генерала Н. И. Муравьева в Закавказье и обеспечила условия для успешного штурма и взятия русскими войсками турецкой крепости Карс. Ее захват решил исход кампании в Закавказье в пользу русских. Англо-турецкие планы порабощения народов Кавказа и Закавказья потерпели полный провал.