Артиллеристы не подвели своего генерала и уже к полудню, они пробили несколько проломов в глинобитных стенах, попутно согнав с них большинство часовых. Видя, как много погибло воинов при вчерашнем обрушении, кокандцы беспечно оставили свои посты, спасая свои жизни.

Штурм начался ровно в два часа, когда пушки стихли и по звонкому свистку фельдфебелей, две солдатские колонны бросились в атаку. Действия русских были столь стремительными и неожиданными, что кокандцы заметили врагов только когда, они уже приблизились к развалинам наружных стен. Быстро преодолев их, русские отряды сразу приступили к штурму второй линии крепостных стен, преодолевая их либо с помощью лестниц, либо проникая внутрь через широкие проломы и пробоины.

Напуганные внезапным нападением противника, кокандские воины метались в промежутке между двумя внутренними стенами под несущиеся с разных сторон громкие крики "Ура!". За считанные минуты штурмовые роты проникли на широкую площадь, где завязалась отчаянная схватка. Как не храбры и отважны были кокандцы в деле защиты своей столицы, но они не выдержали мощного штыкового удара и обратились в поспешное бегство.

На плечах бегущего противника, русские солдаты ворвались внутрь города, и уже ничто не смогло удержать их победного шествия. Хан Наср-Эддин первым оставил свой дворец, едва только ему донесли, что русские проникли через третьи стены. Успев захватить только свои личные драгоценности, кокандский владыка трусливо бежал из города, даже не помышляя защите столицы.

Вслед за ханом дружно бежали все его многочисленные подданные, без зазрения совести оставив Коканд на разграбление врага. Подобное поведение защитников столицы перед пришельцами  после прежнего ожесточенного сопротивления гарнизонов Чимкента, Ташкента и Ходжента, вызвало большое удивление среди русских солдат, которые ожидали затяжных уличных боев. С момента начала штурма города прошло всего два часа, а Коканд полностью пал к ногам победителей. Потери кокандцев составляли свыше шести тысяч человек убитыми и ранеными, тогда как у русских погибло семьдесят один человек, среди которых был полковник Григорьев, который шел в передних рядах вместе со своими солдатами.   

Бежавший из Коканда хан Наср-Эддин очень надеялся на свежие войска, находившиеся в Маргилане, однако здесь его ждал жестокий удар. В лучших традициях Востока Дауд-бек, которому хан поручил командование войском, рассудил, что беглый хан совершенно лишний в сложившейся ситуации и без всякого сожаления приказал укоротить его на голову.