Громовые залпы первых выстрелов быстро сменялись беспрерывным гулом орудий, который продолжался в дальнейшем с неослабиваемой силой. Вначале огонь осадных батарей был обращен преимущественно на Городскую сторону, против 4-го и 5-го бастионов. Вражеская бомбардировка продлилась до двух часов дня, после чего неприятель сосредоточил свой огонь по левому флангу севастопольской обороны, главным образом по Малахову кургану и второму бастиону.

Ярость и непрерывность этого обстрела была такова, что многим защитникам севастопольских бастионов казалось, будто ад разверзся вокруг них. Непрерывным потоком на русские укрепления падали ядра, бомбы, гранатная картечь и ружейные пули, сея смерть и страдания в рядах защитников бастионов. Весь этот кошмар продолжался свыше двух с половиной часов, после чего все повторилось вновь. В течение трех часов мортирные батареи противника методично разрушали укрепления Городской стороны, чтобы потом вернуться к бомбардировке Малахова кургана и второго бастиона.

В продолжение этой ужасной канонады, враги иногда с умыслом прекращали ее, с тем намерением, чтобы в эти паузы из опасения штурма, русские сосредоточивали на бастионах войска, после чего неприятель вновь принимался обстреливать их еще с большею силой.

Также интенсивно шел обстрел и самого Севастополя, Большой и Южной бухты. От этого, в черте города возникло несколько пожаров, с огнем которых удалось справиться с большим трудом, благодаря исключительно мужеству горожан.

Был уже вечер, когда одна из бомб противника упала на стоявший у северного берега Большой бухты военный транспорт "Березань", и вызвала на нем пожар. Все усилия экипажа потушить огонь оказались неудачными. К тому же, сорванное волной судно стало двигаться к недавно наведенному мосту через бухту, грозя поджечь его. Желая спасти сооружение, ближайшие корабли открыли огонь по транспорту и выпущенные мим ядра разнесли в щепки борт обреченного корабля. Однако полученных пробоин оказалось недостаточным, чтобы сразу его потопить. Завалившись на один бок, "Березань" еще долго горела в ночи, освещая огнем своего пожара бухту и оба берега.

Продолжая основательно расшатывать русскую оборону, с рассвета шестого сентября, французы и англичане обрушили мощь своей артиллерии на укрепления Севастополя с новой силой. Артиллерийский огонь подобно хищному животному то вгрызался в израненные героические бастионы города, то обманчиво отступал прочь, чтобы с удвоенной силой броситься на потерявшую бдительность жертву.

Русские батареи, по возможности, отвечали неприятелю. Все, кроме Малахова кургана и второго бастиона, чьи орудия через час после рассвета, были вынуждены замолчать. Бруствер передней батареи Корнилова бастиона от многочисленных попаданий вражеских бомб был почти совершенно срыт, а неглубокий ров во многих местах осыпался.