19 июня в Петропавловск-Камчатский пришел фрегат «Аврора» (44 пушки, 300 человек команды). Его переход с Балтики на Камчатку всего за 198 дней сам по себе оказался событием по тем временам исключительным. Вдвойне исключительным он стал потому, что в апреле на рейде перуанского порта Кальяо «Аврора» оказалась лицом к лицу с англо-французской эскадрой, как раз и готовившейся к походу на Камчатку. Шести кораблям союзников ничего не стоило захватить или потопить «Аврору». Но капитан фрегата И. Н. Изыльметьев, воспользовавшись туманом, сумел с помощью шлюпок незаметно вывести фрегат из порта, ставшего ловушкой, и уйти в океан.
24 июля в Петропавловск-Камчатский прибыл с «большой земли» 10-пушечный транспорт «Двина», доставивший 350 солдат Сибирского линейного батальона и 16 пушек. Жить стало немного легче. Гарнизон теперь насчитывал 920 человек (с учетом экипажей кораблей). С «Авроры» и «Двины» сняли половину пушек и поставили на берегу. Всего у русских теперь было 34 пушки на берегу (сведены в шесть батарей) и 27 на кораблях (22 на «Авроре» и 5 на «Двине», на бортах, обращенных к морю).
17 августа передовые посты на маяках обнаружили эскадру из шести кораблей. На следующий день она вошла в Авачинскую бухту. Эскадра включала английские фрегаты «Президент» (52 пушки) и «Пайк» (44 пушки), пароход «Вираго» (10 пушек), французские фрегат «Ла-Форт» (60 пушек), корвет «Эвридика» (32 пушки) и бриг «Облигадо» (18 пушек). Всего 216 орудий и 2,6 тыс. человек личного состава. Не поймав «Аврору» в Кальяо, они догнали ее на Камчатке.
Первые два дня стороны ограничились перестрелкой, не принесшей им существенных успехов. 20 августа союзники подвергли русские батареи особо жестокой бомбардировке, подавили две из них, после чего высадили десант численностью 600 человек. Русские, однако, сбросили его в море почти мгновенно, потеряв при этом всего шесть человек убитыми и 13 ранеными. Береговые батареи и орудия «Авроры» и «Двины» нанесли серьезные повреждения кораблям союзников. После этого они три дня отстаивались вне досягаемости русских пушек, заделывая пробоины.
24 августа союзники высадили второй десант численностью 950 человек, т. е. больше, чем насчитывал весь гарнизон Петропавловска. Это был генеральный штурм города. Одновременно русские береговые батареи подверглись ожесточенному обстрелу с кораблей и были практически подавлены. Однако их расчеты, даже лишившись орудий, продолжали воевать в качестве пехоты.
Уже в начале боя противник занял Никольскую гору, господствующую над городом. Возникла угроза вторжения противника в Петропавловск. Однако последовала ответная атака 250 моряков «Авроры» и ополченцев. Десантники были сброшены с горы и бежали к шлюпкам. Это бегство превратилось в расстрел и избиение десанта малочисленными отрядами русских и камчадалов. Малочисленность защитников Петропавловска компенсировалась высочайшими боевыми и морально-психологическими качествами.