Мехмед поставил задачей во что бы то ни стало переправить турецкий флот в гавань Золотого Рога. В ночь на 22 апреля турки, согнав множество народа, соорудили деревянный настил протяженностью в несколько километров от залива св. Устья до Золотого Рога. На этот настил, густо смазанный бычьим салом, были поставлены турецкие корабли. С распущенными парусами, при звуке труб, грохоте барабанов и пении воинственных песен турки за одну ночь перетащили свои корабли по суше в Золотой Рог. Велик был ужас защитников и жителей Константинополя, когда на другой день они увидели в гавани Золотого Рога 80 турецких кораблей. Попытка греков сжечь эти корабли успеха не имела. Турки построили в Золотом Роге плавучий помост, с которого стали обстреливать артиллерией как корабли, находившиеся в гавани, так и стены города. Это было тяжелым ударом для осажденных. Обстрелы турецкой артиллерии, полная блокада, голод и болезни, и особенно предательская позиция генуэзцев Галаты, начавших тайные переговоры с султаном, резко ухудшили положение осажденных. В ряды защитников города, в частности итальянских наемников и пролатински настроенной знати, проникла измена. Смута и волнения потрясали осажденный город.
Решительный штурм города произошел 29 мая 1453 г. На рассвете лавина турецких войск двинулась на приступ. Два часа продолжалась кровопролитная схватка. Защитники города и его жители проявили огромное мужество, они сжигали осадные машины неприятеля, бросая на них со стен греческий огонь. Турецкие войска несли огромные потери. Однако силы были неравны, в то время как горстка защитников таяла на глазах, к стенам Константинополя, подобно волнам прилива, прибывали все новые и новые отряды турок. Командир итальянских наемников Джованни Джустиниани, раненный в бою, покинул стены, сел на корабль и отправился в Галату. Это вызвало замешательство в рядах итальянских наемников. В этот момент султан бросил в бой свою отборную гвардию янычар. Они захватили крепостную башню и водрузили на ней турецкое знамя.
Турки ворвались в Константинополь, бои продолжались по всему городу. Император Константин XI Палеолог с горсткой храбрецов бросился, ища смерти, в самую гущу сражения. Он бился с мужеством отчаяния и погиб под ударами турецких ятаганов. Мехмед II повелел отрубить голову василевса и выставить ее на высокой колонне в центре завоеванного города. Три, дня и три ночи длился страшный разгром Константинополя. Остатки византийских войск были перебиты, большинство жителей убито или захвачено в плен. Лишь итальянские моряки, захватив некоторых своих соотечественников, бежали на кораблях из города. Особенно много пленных было захвачено и перебито в храме св. Софии, где искали убежища жители Константинополя. По сообщениям историков, Мехмед II, торжествуя победу, въехал по трупам на белом коне в Св. Софию, дивился красоте храма и приказал превратить его в мечеть. Константинопольские дворцы и храмы, дома богатых жителей были разграблены, а часть их сожжена, прекрасные памятники искусства и ценные манускрипты погибли в пламени пожаров. По словам очевидцев, турки гнали из Константинополя десятки тысяч пленных и продавали их в рабство.
Некогда великий град Константинополь, Новый Рим на берегах Босфора, славившийся своей роскошью и блеском изысканной культуры, знавший мало соперников среди городов средневековой Европы, был охвачен пожарами и лежал в развалинах. Его гибель произвела потрясающее впечатление на многие страны и народы Европы. Армянский поэт Аракел Багешский так оплакивал в своих стихах гибель столицы державы ромеев:
Судьбу столицы вскоре разделили Морея, острова Эгейского моря и, наконец, в 1461 г. — Трапезунд.
После разгрома Византии Турция превратилась в одну из могущественных держав средневекового мира, а захваченный Мехмедом II Константинополь стал столицей Османской империи — Истамбулом.
Гибель Византии была обусловлена как внутренними, так и внешними причинами. Упадок ее экономики, феодальные усобицы и религиозные распри, бесконечная борьба за власть — все это вызывало недовольство в стране, ухудшало положение народных масс. Неблагоприятной для Византии была и международная обстановка. Русское государство, Армения и Грузия, сочувствовавшие единоверной Византии, сами вели борьбу с различными врагами и не могли оказать ей помощь. Гибели Византийской державы способствовало и вероломное попустительство Запада, и постоянные столкновения со славянскими государствами Балканского полуострова, ослабившие перед лицом общего врага как Византию, так и славян.