Убедившись, что только зря тратят время и порох, Алим-Куль велел прекратить обстрел и атаковать русские позиции лобовой атакой. Проявив завидную выдержку и хладнокровие, капитан Шкуп подпустил воинов противника на близкую дистанцию, а затем отразил их атаку картечью и оружейным огнем. Передние ряды наступающих так и не смогли подняться по песчаным склонам холма, оставляя на подступах большое количество павших тел.

Откатившись назад, кокандцы быстро перегруппировались и вновь устремились на штурм, пытаясь на этот раз охватить позицию неприятеля одновременно с фронта и флангов, используя свое многократное преимущество в людях. С громкими угрозами в адрес засевших на холме иноверцев, воины ханского мюрида еще дважды ходили в атаку, но каждый раз отступали прочь, неся ощутимые потери.

Не добившись успеха, Алим-Куль решил полностью отрезать врага от крепости и бросил часть своих сил в обход русских позиций на холмах. К счастью подполковник Веревкин вовремя заметил угрозу отряду Шкупа со стороны врага и послал ему на помощь двести человек во главе со штабс-капитаном Погурским, при десяти орудиях.

Видя, что ряды неприятеля в центре сильно поредели и, заметив приближающееся к нему подкрепление, капитан Шкуп решился на очень рискованный шаг. Оставив на позиции три взвода пехоты и сотню казаков, он сам с одной сотней всадников и шестью взводами пехоты стремительно спустился с холмов и атаковал противника.

Не ожидавшие подобной смелости от окруженного противника, кокандские стрелки бросились в рассыпную и позволили русским захватить сначала свою артиллерию, а затем и сам лагерь. Едва только капитан успел одержать свою победу, как кокандцы посланные в обход, начали атаку русской позиции с тыла.

Три взвода пехотинцев мужественно отражали натиск противника до тех пор, пока по атакующему врагу не ударил отряд штабс-капитана Погурского. Оказавшись между двух огней, кокандцы заметались, мгновенно потеряли желание  продолжать сражение и бросились бежать, попав под удар четырех сотен казаков и башкир, подошедших со стороны крепости.

Более двух тысяч человек убитыми потеряли в этом бою кокандцы, вместе со всеми орудиями и прочими огневыми припасами. Четыре бунчука и пять знамен было отправлено государю в качестве первого трофея кокандского похода. Николай щедро наградил героев Чимкента, произведя Веревкина, прямо в генерал-майоры, а капитана Шкупа в следующий чин.

Тем временем, генерал Перовский завершал подготовку к штурму Ташкента. Выбрав по своему мнению самый слабый участок обороны, он отдал приказ об обстреле стены с целью образования в ней бреши, что и было сделано. Однако когда штурмовая колонна подполковника Крыгина пошла на штурм, то выяснилось, что сбита только верхушка стены, а её основная часть цела, так как была закрыта складкой местности.