Одной из основных причин возникновения военного противостояния стала проблема пересмотра правового режима прохождения российским флотом средиземноморских проливов Босфор и Дарданеллы, зафиксированного в Лондонской конвенции 1840-1841 годов.

Поводом к началу войны послужил спор между православным и католическим духовенством о принадлежности «палестинских святынь», находившихся на территории Османской империи.

В 1851 году турецкий Султан, подстрекаемый Францией, приказал отобрать ключи от Вифлеемского храма у православных священников и передать их католикам. В 1853 году Николай I выдвинул ультиматум с изначально невыполнимыми требованиями, чем исключил мирное разрешение конфликта. Россия, разорвав дипломатические отношения с Турцией, оккупировала дунайские княжества, и в результате Турция 16 октября 1853 года объявила войну.

Опасаясь усиления влияния России на Балканах, Англия и Франция в 1853 году заключили секретный договор о политике противостояния интересам России и начали дипломатическую блокаду.

Черноморская эскадра под командованием адмирала Нахимова в ноябре 1853 года полностью уничтожила турецкий флот в бухте Синоп, взяв в плен главнокомандующего. В наземной операции русская армия добилась существенных побед в декабре 1853 года, перейдя Дунай и отбросив турецкие войска, она под командованием генерала Ивана Федоровича Паскевича осадила Силистрию. 

На Кавказе русские войска одержали крупную победу под Башкадылкларом, сорвав планы турок по захвату Закавказья.

Англия и Франция, опасаясь разгрома Османской империи, в марте 1854 года объявили войну России. С марта по август 1854 года они предпринимали атаки с моря против русских портов на Адданских островах, Одессы, Соловецкого монастыря, Петропавловска-на-Камчатке. Попытки морской блокады не увенчались успехом.

В сентябре 1854 года на Крымском полуострове был высажен 60-тысячный десант
с целью, захвата главной базы черноморского флота - Севастополя.

Первое сражение на реке Альме в сентябре 1854 года закончилось неудачей для русских войск.

25 сентября 1854 года началась героическая оборона Севастополя, продолжавшаяся 11 месяцев. По приказу Нахимова русский парусный флот, который не мог оказать сопротивления паровым кораблям противника, был затоплен у входа
в Севастопольскую бухту.

Русские войска потерпели ряд неудач в сражениях под Инкерманом в Евпатории и на Черной речке. 8 сентября 1855 года после 22-дневной бомбардировки был предпринят штурм Севастополя, после которого русские войска вынуждены были покинуть город.

30 марта 1856 года был подписан Парижский мирный договор между Россией, Турцией, Францией, Англией, Австрией, Пруссией и Сардинией. Россия потеряла базы и часть флота, Черное море было объявлено нейтральным. Россия утратила свое влияние на Балканы, было подорвано военное могущество в черноморском бассейне.