Английское правительство считало, что война с Россией будет популярной в английском обществе (поскольку царизм прочно стяжал себе славу «жандарма Европы»), и рассчитывало поднять свой авторитет. Внутриполитическое положение во Франции также заставляло Наполеона III заботиться о своем престиже. В случае победоносной войны он надеялся укрепить свои позиции в среде католического духовенства (которое вело давний спор с православной церковью из-за иерусалимских святынь), и снять внутреннюю напряженность в стране.

Если учитывать, что в Петербурге также рассчитывали на территориальные приобретения и беспокоились о судьбе черноморских проливов, опасаясь, что из рук слабой Турции они могут перейти к сильной европейской державе, то становится очевидным, что грядущая война носила захватнический характер со стороны всех ее участников.

Русское правительство между тем недооценивало возможность создания враждебной коалиции и переоценивало свои силы, которые в первой половине 1850-х гг. казались весьма внушительными. Россия обладала огромными людскими ресурсами и имела армию численностью свыше 1,1 млн человек.

Однако армия эта была рассредоточена на огромной территории, и для безопасности страны с западного направления крупные воинские силы не могли быть сняты. Техническая оснащенность и армии, и флота оставляла желать много лучшего. В войсках к началу войны практически не было нарезного оружия, артиллерия уступала по своим характеристикам западноевропейским образцам. Русский флот имел прекрасные боевые традиции, экипажи были хорошо обучены и готовы вести войну на море, однако паровых судов было весьма мало, в то время как английский и французский флоты располагали большим количеством паровых судов с винтовыми двигателями. Все это делало успех в войне весьма проблематичным.

Поводом для конфликта стал спор между католическим и православным духовенством за право хранить ключи от Вифлеемского храма и ремонтировать купол над Гробом Господним в Иерусалиме. Царские дипломаты заняли в этом вопросе жесткую непримиримую позицию, а поведение чрезвычайного посла А. С. Меншикова носило вызывающий характер. Еще одним требованием России стало заключение конвенции о покровительстве русского царя всем православным христианам в Турции.

Французские и английские дипломаты, прикрываясь миролюбивыми заявлениями, исподволь занимались разжиганием конфликта. Особенно в этом усердствовал посол Англии лорд Стрэтфорд-Редклиф, который не останавливался перед прямым подлогом и клеветой. Ободряемая их поддержкой Турция не спешила принимать ультимативные требования русских. Не дождавшись положительного ответа, Меншиков и сотрудники русского посольства покинули Константинополь. В эти же дни корабли Франции и Англии были направлены к проливам. Война становилась реальностью.

В военных действиях в годы Крымской войны обычно выделяются два периода: с ноября 1853 г. по апрель 1854 г., включающий собственно русско-турецкую кампанию, и с апреля 1854 г. по февраль 1856 г., когда в войну вступили союзники (Англия, Франция и позднее Сардинское королевство), а боевые действия велись сразу на нескольких фронтах, прежде всего в Крыму и на Кавказе.

В июне 1853 г. русские войска вступили в Дунайские княжества Молдавию и Валахию, находившиеся под номинальным протекторатом Турции. Эти события привели к тому, что 4 (16) октября 1853 г. султан объявил войну России.

В начале войны русский Черноморский флот получил приказ прервать переброску морем турецких войск в Грузию и нарушить транспортные перевозки неприятеля. С этой целью русские корабли блокировали турецкие суда в их портах.

18 (30) ноября 1853 г. русская эскадра под командованием вице-адмирала П. С. Нахимова уничтожила лучшую часть турецкого флота в бухте Синопа. Поражение Турции ускорило вмешательство Англии и Франции, корабли которых уже в декабре 1853 г. вошли в Черное море. Спустя несколько месяцев (весной 1854 г.) Англия и Франция официально объявили войну России.

В планы союзного командования входил захват Севастополя — военно-морской базы Черноморского флота в Крыму. 2 (14) сентября под Евпаторией началась высадка англо-французско-турецкой армии. Русская армия под командованием Меншикова пыталась остановить противника 8 (20) сентября в неудачном для себя сражении на р. Альме, после чего отступила к Бахчисараю.

Севастополь начал подготовку к обороне с суши. Срочно была создана система укреплений из 7 бастионов, соединенных траншеями, с многочисленными редутами и батареями. 2 (14) сентября в Севастопольской бухте было затоплено несколько старых кораблей, что преградило доступ сюда неприятельским судам. Около 2 тыс. орудий, снятых с кораблей, было установлено на береговых укреплениях, а черноморские матросы пополнили ряды защитников города. Большая заслуга в создании этих укреплений принадлежала военному инженеру Э. И. Тотлебену.

В октябре 1854 г. войска союзников подошли к городу, и началась героическая 349-дневная оборона Севастополя. Уже 5 (17) октября союзники предприняли первую бомбардировку города. Артиллерийская дуэль продолжалась несколько часов, потери обеих сторон были весьма значительны (с русской стороны погиб руководитель обороны вице-адмирал В. А. Корнилов), стойкость севастопольцев заставила англо-французский генералитет изменить планы: отказаться от немедленного штурма и перейти к осаде.

Помощь Севастополю пыталась оказать русская армия, которая осенью 1854 г. под Балаклавой и Инкерманом атаковала позиции противника, и, хотя успеха в этих сражениях достигнуто не было, они отвлекли на некоторое время внимание от Севастополя. Не принесло ожидаемого эффекта и наступление на Евпаторию. Позднее, в августе 1855 г., армия под командованием нового главнокомандующего М. Д. Горчакова участвовала в сражении на Черной речке, однако потерпела неудачу и была вынуждена отступить. Таким образом, полевая армия не смогла оказать существенной помощи осажденному городу.

Тем временем бомбардировки города продолжались (2-я в марте, 3-я в мае, 4-я в июне, 5-я в августе), попытки штурма были отбиты, однако положение защитников с каждым днем становилось все тяжелее.

Подавляющим становилось англо-французское превосходство в живой силе, боеприпасах (для их подвоза использовалась специально построенная железная дорога), качестве вооружения и техническом оснащении (нарезное оружие, паровые двигатели на судах). Русские солдаты и матросы могли противопоставить неприятелю лишь массовый героизм. Вся Россия узнала имена героев-севастопольцев матросов Петра Кошки и Игнатия Шевченко, сапера Жукова, солдата Елисеева. Под пулями и ядрами находились на бастионах сестры милосердия Даша Севастопольская, Елизавета Хлапонина и многие другие. Образцы мужества показывали офицеры, генералы и адмиралы: в Севастополе погибли В. И. Истомин, П. С. Нахимов, был тяжело ранен С. А. Хрулев. Силы защитников таяли с каждым днем, а помощь из России поступала крайне медленно (сказывалось отсутствие хороших дорог, плохо было поставлено снабжение).

27 августа (8 сентября) 1855 г. после 6-й бомбардировки города начался последний штурм. Был взят ключевой пункт обороны Малахов курган и вечером того же дня по наплавному мосту защитники перешли на Северную сторону города, укрепления были взорваны, а остававшиеся еще на плаву корабли затоплены.

В годы Восточной войны велись боевые действия и на других фронтах. Однако фактически нигде более союзники успеха не достигли. На Балтике англо-французская эскадра блокировала русский флот в Кронштадте и Свеаборге, однако на штурм этих крепостей не решилась, был высажен десант на Аландские острова. В 1854 г. на Белом море английские корабли бомбардировали практически беззащитный Соловецкий монастырь и были вынуждены бесславно отступить. Также безрезультатно закончилась высадка десанта в 1854 г. под Петропавловск-Камчатским. На Кавказе успехи сопутствовали русской армии. 19 ноября (1 декабря) 1853 г. турецкие войска были разбиты при Башкадыкларе, военные действия были перенесены на территорию Турции. В ноябре 1855 г. русские войска взяли крепость Карс.