Осажденные изматывали противника непрерывными вылазками и контратаками. За весь период обороны они совершили более 150 вылазок. В самой крупной из них, в ночь на 23 марта 1855 года, принимал участие поручик артиллерии Л.Н. Толстой, автор знаменитых «Севастопольских рассказов». Русские передвигались на поле боя врассыпную, перебежками от укрытия к укрытию. Удары наносились по наиболее уязвимым местам – по стыкам частей и флангам противника. Эта тактика оказалась очень успешной. При вылазке в ночь на 22 ноября 1854-го был разгромлен вражеский батальон, прикрывавший осадные работы, а в ночь на 19 апреля 1855-го такая же участь постигла другой батальон.

Севастопольцы наладили наблюдение и разведку. На каждом бастионе и редуте имелись наблюдатели-сигнальщики. Кроме того, наблюдение вели секреты, расположенные в завалах перед линией обороны. В расположение противника засылались разведгруппы с задачей добыть «военнопленника», почти непрерывно велась также разведка боем.

Сильной стороной севастопольской обороны было взаимодействие различных родов войск. Действия пехоты эффективно поддерживались огнем полевой и корабельной артиллерии. Пароходы регулярно обстреливали противника с флангов и поддерживали вылазки осажденных. 6 декабря 1854 года военные суда «Владимир» и «Херсонес» сами предприняли успешную вылазку за пределы рейда и обстреляли одну из баз французского флота. Это заставило союзников выделить для блокады входа на рейд значительные силы. Нахимов нашел применение даже парусным кораблям: одни стали плавучими батареями, а другие – плавучими госпиталями.

Условия обороны становились все более тяжелыми. Осажденные испытывали большие трудности со снабжением. Все необходимое очень медленно привозилось в город на телегах, в то время как союзникам грузы доставлялись на пароходах гораздо быстрее. Особенно ощутимой была нехватка пороха и боеприпасов. Севастопольцы в большинстве случаев не могли в равной степени отвечать на артобстрел противника и несли потери, которых можно было бы избежать.

Настоящей трагедией при огромном количестве раненых был недостаток врачей, коек, медикаментов, белья, перевязочных средств, хирургических инструментов. Из-за этого многих пациентов не удавалось спасти. К середине ноября госпитали и лазареты в Севастополе, Бахчисарае и Симферополе переполняли свыше 21 тыс. человек раненых и больных. Из-за нехватки помещений их отправляли в Мелитополь, Бердянск, Феодосию, Николаев, Херсон. Но транспортировка пациентов на четырехколесных безрессорных фургонах по российским дорогам приводила к высокой смертности.

Севастопольцы беспрестанно хоронили погибших. На Северной стороне были устроены два «скида», которые наполнялись каждую ночь. В один свозились трупы, которые с молитвой опускались в братскую могилу, в другой – отдельные части тел, которые просто зарывали в землю.

В городе не хватало питьевой воды, так как многие колодцы оказались в руках противника. Солдаты и матросы питались только гнилыми сухарями и кашицей с мясом истощенного от бескормицы скота. Трехдневный запас сухарей обычно толкли в порошок, завязывали в тряпицу и укладывали в ранец. Но и это скудное довольствие выдавалось нерегулярно. Одна из французских газет, не разобравшись, сообщала об исключительном патриотизме русского солдата, который всегда носит с собой мешочек с землей своей родины…

Так жили не только севастопольцы, но и все солдаты Крымской армии. Редкие случаи дезертирства почти всегда были бегством от голода. В кавалерийских частях лошади по 3 дня не видели ни сена, ни овса. В одном татарском ауле под Симферополем лошади съели все соломенные и камышовые крыши. Были случаи, когда кони объедали друг другу хвосты и гривы. В зимние месяцы осажденные страдали без теплой одежды. У них в лучшем случае был один полушубок на двоих. Население России присылало для служивых не только крестики и образки, но и деньги, полушубки, рубашки, сапоги, башмаки. Однако из-за бездорожья вещи приходили с большим опозданием и уже испорченными. Полушубки, например, которые ждали к зиме, прибыли в Бахчисарай для отправки в Севастополь только летом. Поскольку надобность в них отпала, то их свалили в покоях ханского дворца, где они сгнили.

Терпя лишения, севастопольцы продолжали сражаться. Весь мир был поражен исключительной стойкостью и массовым героизмом защитников города. Солдаты и матросы не хотели покидать поле боя после ранения или контузии. Только с октября 1854-го по март 1855-го с перевязочных пунктов в строй вернулись свыше 10 тыс. раненых. Даже враги называли гарнизон города «стальным».

Имена героев Севастополя знала вся страна. Отряд добровольцев во главе с лейтенантом Н.А. Бирилевым почти каждую ночь совершал вылазки и не знал поражений. Однажды в бою матрос Игнатий Шевченко закрыл своего командира грудью от вражеских пуль. Этот подвиг стал примером для других севастопольцев. Газеты писали, что «каждый рядовой в городе – это Игнатий Шевченко, каждый офицер – лейтенант Бирилев». Раненый унтер-офицер Зинченко в ожесточенной схватке спас и полковое знамя, и жизнь своего командира. Солдат Поленов, прижатый противником к обрыву, после упорного сопротивления бросился вниз, чтобы не попасть в плен. Матрос Михаил Мартынюк ринулся в пороховой погреб, потушил начавшийся пожар и спас бастион от разрушения. Легендой Севастополя стал матрос Петр Кошка, который на вылазках творил чудеса: незамеченным подбирался к вражеским траншеям, снимал часовых, добывал «языков», заклепывал орудия, захватывал ценные трофеи. Во время вылазок особо отличились также Василий Чумаченко, Федор Заика, Афанасий Елисеев, Аксений Рыбаков, Иван Димченко.

Однако повседневный ратный труд осажденных не исчерпывался боевыми действиями. Под градом неприятельских пуль и снарядов, по колено в грязи и воде они почти целый год не только безостановочно восстанавливали, но и расширяли севастопольские укрепления. Огромную самоотверженность проявляли врачи, фельдшеры и сестры милосердия. Они сутками находились на работе и ночевали возле своих пациентов. В город прибыл знаменитый хирург Н.И. Пирогов и провел множество сложнейших операций. Большой любовью защитников города пользовалась медсестра Даша, прозванная Севастопольской.

В обороне активно участвовало гражданское население. Горожане не только строили укрепления, но и предоставляли в распоряжение командования свое имущество – повозки, лошадей и волов, тачки, строительный материал и инструменты. Они всеми силами поддерживали жизнь в сражающемся Севастополе. По-прежнему бойко шла торговля на рыночной площади. Время от времени на продавцов и покупателей обрушивался снаряд. После взрыва люди разбегались в разные стороны. Но уже через несколько минут убитых уносили с площади, прилавки сдвигались и торговля возобновлялась.

Самоотверженность и мужество демонстрировали в осажденном городе и женщины. Многие из них работали в госпиталях и перевязочных пунктах, не покидая их даже в дни сильнейших бомбардировок. Они часто забирали раненых домой. Несмотря на все запреты, жены матросов навещали своих мужей на бастионах: стирали белье, перевязывали раненых, ходили за водой. Некоторые оставались там на постоянное жительство. На одном из бастионов в чудом уцелевшей маленькой хате жила «матроска» Дуня. Она обстирывала защитников и нередко развешивала белье под градом снарядов. На берегу бухты даже в разгар артобстрела можно было увидеть отставных стариков-матросов. Они удили рыбу и носили ее на бастионы.

Достойно проявили себя бывшие заключенные, освобожденные из тюрем в самом начале осады. Они работали на строительстве укреплений, под огнем противника ходили к колодцам и добывали воду. Впоследствии многих из них помиловали, а остальным сократили срок наказания.

От взрослых не отставали и дети. Мальчики рвались на бастионы и в начале обороны, когда людей не хватало, их помощь с благодарностью принимали. Самым знаменитым был десятилетний Коля Пищенко, сын матроса-артиллериста с 4-го бастиона. Он постоянно подносил снаряды отцу, который учил его артиллерийскому делу. После гибели отца Коля остался на бастионе и до конца осады лихо стрелял по врагу из небольшой мортиры.