Фрегаты встали против редутов и заставили замолчать турецкие батареи, а бригантина и катер огнем расчистили место высадки. Под прикрытием корабельного огня на берег был высажен десант из 370 матросов под командой Критского. Энергичной атакой десант овладел 4-орудийной береговой батареей, после чего турки, ошеломленные решительностью и натиском моряков, при приближении десанта к другим укреплениям поспешно их оставили.
Заняв крепость, десант захватил 12 медных пушек, заклепал остальные, взорвал укрепления, склады с запасами и к темноте вернулся на суда, потеряв одного убитым и 5 ранеными.
Ввиду того, что корабли и фрегаты из-за осадки не могли подходить к крепости на близкое расстояние, к Варне в конце августа были переведены с Дуная и из Николаева 5 иолов, каждый из которых имел одно 18-фунтовое орудие и 5 канонерских лодок, вооружение которых состояло из трех 24-фунтовых орудий на каждой. Прибытие этих гребных судов позволило производить беспрерывные бомбардировки укреплений и главное — южного фронта крепости, куда большие суда совершенно не имели доступа.
27 августа к Варне на фрегате «Флора» прибыл император Николай I, который со свитой расположился на 110-пушечном линейном корабле «Париж». На юте корабля установили телескоп, чтобы Николай I мог наблюдать за действиями войск и кораблей.
На следующий день к Варне подошел Гвардейский корпус (25,5 тыс. человек). С ним прибыл и Гвардейский экипаж под командованием контр-адмирала Ф.Ф. Беллинсгаузена в составе восьми рот. Роты гвардейского экипажа были размещены на линейных кораблях «Париж», «Пимен», «Пармен», фрегатах «Флора», «Штандарт», «Поспешный» и «Рафаил», командир экипажа Ф.Ф. Беллинсгаузен поднял свой флаг на корабле «Пармен».
Успешная бомбардировка крепости Варна кораблями эскадры и отрядом гребной флотилии, произведенная 31 августа, содействовала захвату сухопутными войсками одного из укреплений крепости. За один день противник потерял до 500 человек.
110-пушечный линейный корабль «Париж»
25 сентября начался штурм крепости. Главный удар был нанесен по приморскому бастиону, систематически обстреливавшемуся русскими кораблями. Одновременно велось демонстративное наступление на западный фас крепости. Неся большие потери, турки отбили атаки русских войск. Однако силы гарнизона были истощены продолжительной осадой. 29 сентября, не рассчитывая на помощь извне, крепость капитулировала. Из 27 000 человек гарнизона крепости к концу осады остались только 9000. Было взято 291 орудие и большое количество боезапаса.
2 октября император переехал с «Парижа» на линейный корабль «Императрица Мария», и тот в сопровождении парохода «Метеор» и яхты «Утеха» направился в Одессу. Корабли прибыли в Одессу лишь в ночь с 7 на 8 октября, выдержав на переходе жестокий шторм.
6 октября корабли эскадры, приняв с берега больных и раненых, а также крепостную артиллерию, ушли в Севастополь.
В течение 1828 г. турецкий флот так и не решился выйти в Черное море.
С ноября 1828 до февраля 1829-го отряды судов, каждый из которых имел в составе два линейных корабля, фрегат и бриг, сменяя друг друга, крейсировали между Варной и Босфором. Командовали отрядами контр-адмиралы М.Н. Кумани и И.И. Стожевский. Направляясь в крейсерство, контр-адмирал М.Н. Кумани дал инструкцию командирам судов: «если корабль снесет штормом к Босфору и он не сможет отойти от пролива, под всеми парусами прорываться в Мраморное море и оттуда в Архипелаг к эскадре Гейдена».
Русские корабли осмотрели бухты и укрепленные пункты Фаросского залива (Мессемврия, Ахиолло, Бургас, Сизополь). После этого М.Н. Кумани предложил внезапной атакой захватить слабо укрепленный Сизополь, который мог бы служить хорошей маневренной базой для действий флота летом 1829 г.
11 февраля 1829 г эскадра под командованием контр-адмирала М.Н. Кумани в составе линейных кораблей «Пимен» (флаг контр-адмирала М.Н. Кумани, капитан 1 ранга Л.И. Черников), «Императрица Мария» (капитан 1 ранга Г.А. Папахристо), «Пантелеймон» (капитан 1 ранга С.А. Эсмонт), фрегатов «Рафаил» (капитан 2 ранга С.М. Стройников), «Евстафий» (капитан-лейтенант Я.Я. Шостенко), канонерских лодок «Сердитая», «Барсук», «Тарантул» (335 орудий) и нескольких зафрахтованных судов, приняв десант (1162 человека, в том числе 500 из гвардейского и флотских экипажей при 10 пушках), вышла из Варны и 15-го прибыла на рейд Сизополя. Турки открыли огонь по кораблям. Эскадра стала на якорь, и на берег был послан парламентер с предложением сдать крепость. Комендант крепости ответил отказом. После этого корабли открыли огонь по укреплениям крепости. К 15 часам все батареи турок были сбиты. На флагман прибыл турецкий парламентер для переговоров. Крепость капитулировала.