Переговоры шли до вечера. Убоявшись множества подходивших российских судов, И Шань, не имевший определённых указаний правительства, позволил им двигаться дальше. 3 июня, по ошибке проводника, караван свернул в Уссури и поднялся по ней вёрст на 40. Обнаружив ошибку, повернули обратно, и на выходе из реки в Амур Муравьёв присмотрел место для будущего поселения. Спустя неделю, 10 июня, с судов каравана заметили парус гиляцкой байдарки, в которой прибыл посланный Невельским навстречу отряду мичман Г.Д. Разградский. Он и повёл сплав дальше. 14-го числа на берегу показались избы Мариинского поста, где Муравьёва ждал Невельской, незадолго перед тем получивший от Путятина известие о начале войны с европейской коалицией. Там экспедиция разделилась. Третья рота — 200 человек под командованием подпоручика Н.А. Глена, была послана сделать просеку и проложить дорогу к Де-Кастри, остальные же двинулись в Николаевск. Оставив для защиты поста ещё одну роту, две других погрузили на транспорт «Двина» и отправили в Петропавловск, так как Муравьёв, в 1849 году сделавший этот порт главной базой российского флота на Тихом океане, не оставлял надежды сохранить за ним и впредь данное значение. Подкрепление высадилось в Петропавловске за две недели до появления в Авачинской бухте англо-французской эскадры.
Ожидая появления неприятеля, Муравьёв предложил было Путятину ввести «Палладу» в Амур, но 9 августа сам нарушил прежний план, поспешив на шхуне «Восток» в Аян, чтобы успеть до ледостава вернуться в Иркутск, а затем отослав сё в Петропавловск. Ввести же сидевший на 22 фута (6,7 м) фрегат через амурский бар, буксируя его одними шлюпками, не удалось даже после полного разоружения. Путятину пришлось отправить «Палладу» на буксире подошедшей 18 июля к мысу Лазарева «Дианы» в Императорскую гавань, где она и осталась на попечении боцмана Синицына с десятью матросами. Основная часть команды «Паллады» была переведена на «Диану», матросы которой проявили бунтарский дух и едва не выбросили за борт своего командира, капитан-лейтенанта С.С. Лесовского26
. Последние же пополнили гарнизон Николаевска, усиленно занимавшийся в те дни строительными работами. Распоряжением Невельского, 25 августа произведённого в контр-адмиралы, возводились две большие казармы с походной церковью и лазаретом, четыре офицерских флигеля, здание канцелярии с гауптвахтой, несколько складов, кузница, мастерская и другие сооружения. 22 октября начальник Амурской экспедиции заложил батарею на мысе Куегда. К концу 1854 года николаевский гарнизон насчитывал 820, петровский — 80, а мариинский — 150 человек27.Однако до весны неприятель на подходах к Амуру не показывался. Англо-французская эскадра из двух фрегатов, трёх корветов, брига и парохода, под командованием адмиралов Прайса и Феврие де Пуанта действовала у берегов Камчатки. Впервые она была замечена 17 августа 1854 года, а на следующий день уже вошла в Авачинскую бухту. Ей противостояли фрегат «Аврора», под командованием капитан-лейтенанта И.Н. Изыльметьева, транспорт «Двина», под командованием капитана 2 ранга А.А. Васильева, моряки 47-го Камчатского экипажа и солдаты сводного батальона. Всего, вместе с волонтёрами, до 900 человек при 42 офицерах. Устроив шесть береговых батарей, гарнизон, руководимый командиром порта, контр-адмиралом B.C. Завойко, сумел хорошо подготовиться к обороне и выстоять как при бомбардировке 20 августа, так и при высадке десанта 24-го. Потеряв всего 31 человека убитыми и 65 ранеными, защитники Петропавловска вывели из строя до 350 нападавших. Погиб и адмирал Прайс. Спустя три дня союзники покинули Камчатку.
Поражение соединённой эскадры произвело в Европе неприятное впечатление и немедленно породило призывы к реваншу. Сознавая, что Петропавловск не выдержит нового удара, великий князь Константин Николаевич 3 декабря 1854 года послал Муравьёву записку, в которой указывал на целесообразность сосредоточения всех сил в важнейшем пункте — устье Амура. Эта мысль вскоре получила одобрение Николая I. Тогда же посетила она и самого Муравьёва, 30 декабря отправившего к Завойко есаула Мартынова с предписанием оставить порт. Преодолев за два месяца 8000 вёрст по бездорожью, есаул 3 марта 1855 года вручил предписание командиру порта. На следующий же день началось разоружение укреплений. Всё имущество грузили на стоявшие в бухте «Аврору», «Оливуцу», «Двину», «Иртыш», «Байкал» и два бота. Завершив погрузку 2 апреля, петропавловцы прорубили во льду канал и 6-го вышли в море. Спустя двадцать дней отряд вошёл в Императорскую гавань, но не задержался там, а при первом известии о приближении 8 судов английской эскадры коммодора Фридрикса перебрался 5 мая в Де-Кастри.