На пять месяцев курган и местность вокруг него стали ареной яростных боёв. Враг устанавливал здесь всё больше своих батарей, и мощность бомбардировок постоянно нарастала. Именно на Малаховом кургане ещё во время первого штурма был смертельно ранен адмирал Корнилов. В марте 1855 года здесь на Камчатском люнете погиб адмирал Истомин. В июне, во время инспекции разбитых укреплений, неприятельской пулей в ногу был ранен Тотлебен. А через несколько дней пуля из штуцера сразила адмирала Нахимова.
А. Ивон. Бой на Малаховом кургане
Обстрел наших позиций теперь не прекращался ни днём ни ночью. Все цели были давно пристреляны, и едва ли не каждый снаряд находил свою жертву. Нашим же артиллеристам из-за недостатка пороха на 5–6 вражеских выстрелов приходилось отвечать всего одним. Потери защитников города уже в несколько раз превосходили потери осаждавших.
24 августа 1855 года началась шестая по счёту, самая мощная бомбардировка Севастополя. По городу било 807 вражеских тяжёлых орудий. 110 из них были сосредоточены против Малахова кургана. За время обстрела неприятель выпустил 150 тысяч снарядов. Укрепления буквально ровнялись с землёй. Несколько раз англичане и французы имитировали начало штурма, вынуждая обороняющихся выдвигать на позиции резервы. Но вместо атаки возобновлялся обстрел. Потери защитников при этом увеличивались многократно. Теперь они уже достигали 2–3 тысяч человек ежедневно.
У. Симпсон. Штурм Малахова кургана
На четвёртый день бомбардировки неприятель начал штурм по всей линии обороны. Основной же удар наносился на Малаховом кургане. К тому времени вражеские траншеи здесь приблизились ко рвам бастионов практически вплотную. Кое-где расстояние между ними едва превышало 25 метров. Для тренированного солдата это был всего один бросок. С криками «Да здравствует император!» французы быстро пересекли ничейное пространство. Помогло им и то, что все русские пушки были заряжены ядрами или бомбами и перезарядить их на картечь уже не оставалось времени. Тем более, что у орудий оставалась только прислуга. Чтобы избежать лишних потерь, большинство солдат вывели из-под огня. Через полчаса в результате жестокого рукопашного боя французы захватили курган. Отбивались только несколько смельчаков, засевшие в каменной башне, но вскоре у них кончились патроны.
А. Ивон. Взятие Малахова кургана
Когда подоспели наши резервы, бой разгорелся с новой силой. В упор картечью били пушки, не раз русские и французы сходились в штыки. Вся линия укреплений была завалена грудами тел. В начале третьего часа боя Малахов курган окончательно пал. Над поверженными укреплениями взметнулось французское знамя. Теперь эта господствующая над городом высота была в руках неприятеля. Попытки отбить её к успеху не привели.