Ободренный успехом под Балаклавой, Меншиков решает через две недели атаковать союзников всеми силами на Инкермане. Интересно, что диспозиция Инкерманского сражения была составлена без карт. В крепости не оказалось карты окрестностей, а руководивший операцией командир IV корпуса генерал Даненберг оставил карты в Херсоне, считая, что они ему не нужны, так как он «знает всю эту местность, как свой карман». А карман-то оказался дырявый — вся местность была пересечена глубокими оврагами, которые не были приняты во внимание составителями диспозиции.
Сражение было проведено Меншиковым на редкость бестолково. Войска вводились в бой буквально по полкам. Почти половина войск вообще бездействовала. Русские войска, потеряв 262 офицера и 10 480 нижних чинов, вынуждены были отойти. Французы заявили о потере 1811 человек, англичане — 2002 человек; видимо, это были заниженные данные.
Ноябрь и декабрь 1854 г. прошли в относительно спокойной позиционной войне. Обе стороны усиливали свои позиции, началась минная война. Обе стороны предпринимали ночные вылазки, проводимые отрядами от 100 до 500 человек.
2 ноября 1854 г. во время сильной бури в Балаклавской бухте погибло несколько английских транспортных судов, включая знаменитый «Черный принц», на котором якобы находилась огромная сумма денег.
На январь 1855 г. русские войска в Крыму насчитывали около 100 тысяч человек: 7 пехотных и 3 кавалерийские дивизии и моряки.
Николай I приказал Меншикову перейти в наступление. Чтобы хоть что-нибудь сделать, Меншиков приказал генерал-лейтенанту Хрулеву напасть на Евпаторию, которая с сентября 1854 г. была под контролем союзников. Хрулев получил под свое командование 22 батальона, 24 эскадрона и 5 сотен казаков, всего 18 883 человека при 108 полевых орудиях. К этому времени в Евпатории находилось 31 600 турок и по одной тысяче вооруженных крымских татар и французов. На рейде стояло шесть пароходов, а на мели у берега — французский корабль «Генрих IV», обращенный в плавбатарею. До ноября 1854 г. город был прикрыт каменной стеной, впереди которой находилось несколько батарей, вооруженных орудиями малого калибра. После Инкерманского сражения Евпатория была обнесена сплошным земляным валом с глубоким и широким рвом. При этих условиях шансов на успех у русских не было.
На рассвете 5 февраля 1855 г. наши войска пошли на штурм. Русские дошли до крепостной ограды, но перейти ее не смогли, так как оказалось, что ров был наполнен водой, а штурмовые лестницы коротки. Хрулеву ничего не оставалось делать, как отдать приказ об отходе. Русские потеряли убитыми 4 офицеров и 164 нижних чина, ранеными — 38 офицеров и 544 нижних чина. По данным союзников, у них в Евпатории были убиты и ранены 377 человек. После этого сражения и до конца войны русские более не нападали на Евпаторию, но и ее гарнизон не отваживался на крупные вылазки.
Николай I наконец-то догадался сместить Меншикова и 15 февраля назначил командующим русскими войсками в Крыму князя М.Д. Горчакова. А через три дня (18 февраля) умер, а по утверждениям многих историков, покончил жизнь самоубийством Николай I.
К середине марта 1855 г. на позициях союзников находилось уже 482 осадных орудия, из которых 130 были тяжелыми мортирами. Им противостояли 998 русских орудий на бастионах Южной стороны Севастополя. Однако из этих орудий лишь 409 были пушками среднего и крупного калибра, 57 — двух- и пятипудовыми мортирами, а остальные орудия могли использоваться только лишь в качестве противоштурмовых. Залп всей осадной артиллерии союзников составлял 12 тонн. Залп русской контрбатарейной артиллерии был около 9 тонн, то есть на 25 % меньше, чем у противника. При этом также следует учесть, что боекомплект на орудие был неодинаковым: у противника он составлял от 400 до 6000 выстрелов, у русских — от 25 до 150.
28 марта союзники начали вторую большую бомбардировку Севастополя, которая шла непрерывно и днем, и ночью в течение 10 суток. За время бомбардировки союзники израсходовали 168 700 снарядов, русские — 88 700. Таким образом, на каждый выстрел русских враг отвечал двумя выстрелами. Особенно сильные разрушения производили мортирные бомбы противника. За день бомбардировки у русских выбывали из строя 500—700 человек. Зато в отличие от первой бомбардировки союзный флот уже не решался подходить на пушечный выстрел к севастопольским береговым батареям.
6 апреля обстрел Севастополя уменьшился. Проанализировав результаты бомбардировки, англо-французское командование решило отказаться от штурма и продолжить осаду.
На рассвете 5 июня 1855 г. началась новая бомбардировка Севастополя. Наиболее сильный огонь обрушился на укрепления Корабельной стороны и левый фас 4-го бастиона. Также интенсивно с новых французских батарей обстреливались русские корабли на рейде и батареи Северной стороны Севастополя. Скоро передние фасы Малахова кургана и 2-го бастиона получили серьезные повреждения. Также пострадали куртина и 3-й бастион, половина амбразур была завалена, к вечеру неприятели подбили 16 наших орудий, 17 станков, 71 платформу. За день бомбардировки у нас было 1600 раненых. Всю ночь не прекращался неприятельский мортирный огонь, на Малахов курган и 2-й бастион сыпались бомбы.
На следующий день союзники начали общий штурм Южной стороны. И только теперь в атаку пошли французские дивизии генералов д'Отмара и Брюне, а на 3-й бастион и Пересыпь двинулись английские войска. Впереди штурмующих цепей бежали команды со штурмовыми лестницами, позади двигались сильные колонны. Но неожиданно войска д'Отмара были встречены со 2-го бастиона, куртины и Малахова кургана столь сильным ружейным и картечным огнем, что строй их сразу же расстроился и солдаты спешно укрылись в каменоломнях. Но вскоре командирам удалось навести порядок в своих частях, и французские батальоны вновь устремились на правый фас 2-го бастиона и на куртину. Несмотря на сильный огонь обороняющихся, неприятелю удалось спуститься в ров, и часть вражеских солдат уже стала подниматься на бруствер куртины, но здесь они нарвались на штыки батальона Суздальского полка. Побросав лестницы, французы в панике побежали и снова укрылись в каменоломнях. Колонна, атаковавшая 2-й бастион, также, не выдержав огня обороняющихся, отступила в Килен-балку. Французы предприняли еще две попытки штурма 2-го бастиона и куртины, но оба раза были отбиты ружейным и артиллерийским огнем обороны. На случай же рукопашной Хрулев уже подвел резервы ко 2-му бастиону и за куртину.
Две колонны дивизии Брюне бросились на Малахов курган и батарею Жерве. Но сильным ружейным и картечным огнем колонна, атаковавшая Малахов курган, была отброшена и обращена в бегство. Вскоре эта колонна предприняла вторую попытку штурма, но снова была отброшена.
Три английские колонны несколько раз пытались штурмовать 3-й бастион на Пересыпи, но неудачно. Англичане хорошо подготовились к штурму: впереди колонн шли стрелки и команды с лестницами, фашинами и набитыми шерстью мешками. Но обороняющиеся открыли сильный картечный и ружейный огонь и не пустили неприятеля дальше засеки, а затем вынудили его, бросив все свое инженерное имущество, обратиться в бегство.
К 7 часам утра 6 июня все атаки на оборонительную линию были отражены.