В 1853 г. Англия и Франция заключили секретный договор, направленный против России. Ошибочным оказался и расчет Николая на то, что Франция не имеет достаточных военных сил для ведения агрессивной политики в Европе, а Наполеон III будет озабочен внутренними делами - укреплением своих позиций. Наполеон III стремился к "небольшой", но "победоносной" войне. Наконец, Австрия, опасаясь усиления влияния России на Балканах, готова была поддержать любую акцию, направленную против нее. Таким образом, Крымская война началась в обстановке дипломатической изоляции России. Ей предстояло вести войну без союзников против коалиции развитых капиталистических государств.
Царь и его сановники полагались на неограниченные людские и материальные ресурсы России. Однако и этот расчет оказался ошибочным. Крепостной строй оказывал губительное влияние на военный потенциал страны. Отсталая военная промышленность не могла обеспечить армию новейшим вооружением и снаряжением. Бездарность командования, казнокрадство интендантского ведомства, устаревшее вооружение и бездорожье сильно снижали боеспособность русской армии.
Крымская война началась как захватническая с обеих сторон. Если царизм стремился к захвату черноморских проливов и расширению своего влияния на Балканах, то Англия и Франция добивались полного вытеснения России с берегов Черного моря и с Кавказа. Османская империя также преследовала в этой войне свои реваншистские цели.
В начале 1853 г. Николай I, рассчитывая на поддержку Австрии и Пруссии и на нейтралитет Англии и Франции, перешел к решительному нажиму на султана. В феврале 1853 г. в Константинополь в качестве чрезвычайного и полномочного посла был направлен князь А. С. Ментиков с ультимативным требованием восстановить права русской православной церкви в Палестине, уволить в отставку настроенного профранцузски министра иностранных дел Фуад-пашу и предоставить русскому царю право покровительства православным подданным Османской империи. Посылая Меншикова, Николай I дал ему инструкцию держаться твердой позиции, если даже дело дойдет до развязывания военного конфликта.
По совету английского посла султан уступил в вопросе о "палестинских святынях", дал отставку Фуад-паше, но потребовал отсрочки для заключения конвенции о покровительстве православному населению Османской империи. В мае 1853 г. он отклонил ультиматум России, и Меншиков, объявив о разрыве дипломатических отношений, выехал со всем составом посольства из Константинополя. В это же время английская и французская эскадры подошли к Дарданелльскому проливу. Вскоре был обнародован манифест Николая I о защите православной церкви в Османской империи и об оккупации Дунайских княжеств. 21 июня русская армия в составе 82 тыс. солдат под командованием князя М. Д. Горчакова перешла р. Прут и в течение месяца оккупировала Молдавию и Валахию. 27 сентября 1853 г. султан предложил России в 18 дней очистить Дунайские княжества, а через неделю, не дожидаясь срока истечения ультиматума, началось наступление турецких войск на Дунае и в Закавказье.
18 ноября адмирал П. С. Нахимов во главе эскадры из шести линейных кораблей и двух фрегатов напал на турецкий флот в составе 14 кораблей, укрывшийся в Синопе, и во время 4-часового сражения сжег почти все турецкие корабли и разрушил береговые укрепления. Был взят в плен командующий турецкой эскадрой Осман-паша. 19 ноября генерал В. О. Бебутов одержал первую победу над наступавшими турецкими войсками в Закавказье.
Разгром турецкого флота при Синопе явился поводом для прямого вмешательства Англии и Франции. 1 января 1854 г. они ввели свои эскадры в Черное море и потребовали от России очистить Дунайские княжества. Вскоре в Варне была сосредоточена 70-тысячная англо-французская армия. В конце марта 1854 г. Англия и Франция объявили войну России. Австрия со своей стороны подписала с Османской империей договор о занятии Дунайских княжеств и придвинула к их границам 300-тысячную армию, угрожая России войной. Требование Австрии поддержала и Пруссия. Сначала Николай I ответил отказом, но в сложившейся обстановке вынужден был отдать приказ о выводе русских войск из этих княжеств, которые вскоре были оккупированы австрийскими войсками.
С момента объявления войны России Англия и Франция пытались расширить направленную против нее коалицию. Они плели сложные дипломатические интриги, чтобы вовлечь в коалицию Австрию, Пруссию, Швецию и Саксонию. Но удалось склонить лишь Сардинию, пославшую в Россию 15 тыс. солдат.
2 сентября 1854 г. войска союзников начали высадку в Крыму близ Евпатории. Вскоре на р. Альме, по пути к Севастополю, произошло первое сражение, проигранное командующим войсками в Крыму А. С. Меншиковым. Путь на Севастополь был открыт. 13 октября произошло сражение под Балаклавой, а 24 октября уже на подступах к Севастополю. Оба они были проиграны русским командованием. Началась героическая оборона Севастополя, длившаяся 349 дней. Оборону возглавили начальник штаба Черноморского флота вице-адмирал В. А. Корнилов, а после его гибели в самом начале осады - П. С. Нахимов. Выдающуюся роль в организации обороны Севастополя сыграли контр-адмирал В. И. Истомин, инженер-полковник Э. И. Тотлебен и генерал-лейтенант артиллерии С. А. Хрулев. Среди участников обороны Севастополя находились писатель Л. Н. Толстой и хирург Н. И. Пирогов.
Против Севастополя союзники сосредоточили первоначально 120 тыс. солдат, впоследствии к ним подходили новые подкрепления. У защитников было 35 тыс. солдат. На защиту города встали все его жители, строившие укрепления, а иногда и отражавшие атаки неприятеля. Русские парусные суда, которые не могли противостоять быстроходному паровому флоту союзников, пришлось затопить в Севастопольской бухте с тем, чтобы оградить город от нападения с моря. 10 тыс. матросов с затопленных судов влились в ряды защитников города.
Помимо планомерной осады союзники предприняли 9 крупных приступов на Севастополь. Начался непрерывный обстрел его из крупных орудий. Мощный огонь неприятель направил на Малахов курган - ключевую стратегическую высоту, господствовавшую над Севастополем. Интенсивный обстрел города вызвал в нем пожары, произвел значительные разрушения и нанес большой урон живой силе. Но и противник нес огромные потери от огня оборонявшихся и многочисленных вылазок, а также от тяжелых болезней. Под Севастополем противник потерял 73 тыс. солдат.
В начале июня 1855 г. союзники предприняли общий штурм Севастополя, отбитый с крупными для них потерями. 28 июня во время особенно интенсивного обстрела города был смертельно ранен Нахимов. Сменивший на посту командующего русских войск в Крыму Меншикова М. Д. Горчаков в сражении при Черной речке 4 августа предпринял неудачную попытку заставить союзников снять осаду Севастополя. 5 августа неприятель предпринял новую интенсивную бомбардировку Севастополя, а 27 августа начал его решительный штурм. После ожесточенного артиллерийского обстрела колонны англо-французских войск двинулись на приступ и ценой огромных потерь овладели Малаховым курганом. Положение Севастополя оказалось безнадежным. Было принято решение оставить город и по наплавному мосту перейти на северную сторону Севастопольской бухты. Когда союзные войска ворвались в Севастополь, они нашли там одни развалины и вернулись в свой лагерь.
Успешно велись военные действия русских войск в Закавказье. Осенью 1853 г. войска Отдельного Кавказского корпуса и грузинские отряды приостановили движение турецкой армии на Тифлис, а в декабре 1853 г. нанесли ей тяжелое поражение. В июне 1854 г. было предпринято новое наступление турецкой армии на Кутаисском направлении, а другая группа турецких войск начала наступление на Эриванском направлении. Все они, несмотря на численное превосходство, были разгромлены русскими войсками, которым существенную помощь оказала грузинская милиция. Летом 1855 г. русская армия под командованием Н. Н. Муравьева начала осаду крупной турецкой крепости Карса, который пал в ноябре 1855 г.
