Десантные войска генерал-майора де Рибаса в трех колоннах под прикрытием гребного флота устремились по сигналу к крепости и выстроились в две линии. Около семи часов утра началась высадка. Она производилась быстро и четко, невзирая на отчаянное сопротивление более десяти тысяч османских солдат. Успеху высадки немало способствовали действия колонны Львова, атаковавшей во фланге береговые дунайские батареи, и сухопутных войск с восточной стороны крепости.
Первая колонна генерал-майора Арсеньева, подплывшая на двадцати судах, высадилась на берег и разделилась на несколько частей. Батальон херсонских гренадер под командованием полковника Зубова овладел весьма крутым кавальером, потеряв две трети солдат. Батальон лифляндских егерей полковника графа Рожера Дамаса занял батарею, которая анфилировала берег. Другие части также овладели лежавшими перед ними укреплениями. Третья колонна бригадира Маркова высадилась у западной оконечности крепости под картечным огнем с редута Табия.
Когда наступил день, стало понятно, что вал взят, неприятель вытеснен из крепостных верхов и отступает во внутреннюю часть города. Русские колонны с разных концов устремились к центру города – справа Потемкин, с севера – казаки, слева – Кутузов, с речной стороны – де Рибас.
Началась новая битва. Особенно ожесточенное сопротивление продолжалось до одиннадцати часов утра. Почти каждый дом приходилось брать с боем. Смятение усиливалось еще и тем, что несколько тысяч лошадей выскочили из горящих конюшен и в бешенстве носились по улицам крепости. Около полудня Ласси, первым взошедший на крепостной вал, первым же достиг и середины города. Здесь его встретили тысяча татар под командованием чингизида Максуда Гирея. Максуд Гирей упорно защищался, и лишь когда значительная часть его людей была убита, сдался в плен с тремястами воинами, оставшимися в живых.
Чтобы поддержать пехоту и обеспечить успех в осаде, Суворов приказал ввести в город двадцать легких орудий, чтобы картечью очистить улицы от турок. По большому счету, в час дня победа уже была одержана. Но бой и не думал заканчиваться. Османцы пытались нападать на отдельные русские отряды, часть из них засела в крепких зданиях как в цитаделях. Попытку вернуть Измаил предпринял Каплан Гирей, брат крымского хана, собравший несколько тысяч конных и пеших татар и турок и поведший их навстречу русским войскам. Но он погиб, как погибли и все пять его сыновей. В два часа дня все русские колонны проникли в центр города. К шестнадцати часам часа победа была одержана окончательно. Измаил пал.