Подходящие неприятельские резервы попали под удар Якутского и Селенгинского полков. Досталось и подоспевшим на помощь французам. Казалось, победа уже близка, тем более что генерал Тимофеев начал вылазку из Севастополя. Он лично повёл в атаку Минский полк. Несмотря на сильный огонь наши стрелки оттеснили французов, ворвались на их позиции и захватили 15 орудий. Враг тут же предпринял контратаку, создав угрозу обхода на правом фланге. Ввиду явного превосходства сил противника Тимофеев начал отход. Отступали организованно, подобрав всех раненых. Преследуя русских, французы попали под огонь крепостных орудий. Потери врага были весьма высоки.
Д. Роуландс. 20-й пехотный полк под Инкерманом
По-иному складывалась ситуация в центре. Князь Горчаков, стоявший у Чоргуна, ограничился всего-навсего артиллерийской перестрелкой с противником. Видя пассивность русских, французский генерал Воске оставил против наших частей лишь небольшой заслон, а основные свои силы отправил на помощь англичанам. Прибывавшие французские части переломили исход битвы. Несколько наших полков, находящихся в резерве, в бой введены так и не были. С подходом французов ситуация коренным образом изменилась в пользу союзных войск. После того как подтянувшаяся французская артиллерия начала попросту уничтожать наши поредевшие полки, был подан сигнал на отход. Одно из самых кровопролитных сражений Крымской войны завершилось.
Позднее англичане признавали, что они практически были на грани поражения. Их солдаты уже расстреляли весь боезапас. Некоторые части потеряли более трёх четвертей своего состава. Союзников спасла расторопность французов и несогласованность действий русского командования.
Снять блокаду с Севастополя не удалось. Тем не менее намеченный штурм города неприятель, конечно, отложил. Однако Меншиков считал, что теперь город уже обречён. Своё мнение он тут же сообщил Николаю I. Только после Инкермана в столице осознали серьёзность положения в Крыму.
После Инкерманского сражения союзники усиленно готовились к очередному штурму Севастополя. К вражеским войскам всё время приходили корабли с подкреплением, тёплой одеждой, порохом, провиантом, осадными орудиями. Особенно много их собралось у Балаклавы в конце октября 1854 года. Из-за тесноты в бухте множество судов стояло и на рейде.
Готовящееся наступление теперь уже сорвала стихия. Осенние штормы на морях явление далеко не редкое. Но такого, какой разыгрался в Балаклавской бухте всего через девять дней после Инкерманской битвы, не видели самые бывалые моряки и не помнили даже старожилы.