На рассвете 29 мая 1453 г. оглушительные звуки турецких рожков, литавр и барабанов возвестили о начале штурма. Завязался рукопашный бой. Защитники города сражались с отчаянием обреченных, и первые атаки турок со стороны суши были отбиты. На одном из участков обороны против войск султана бок о бок с византийскими монахами дрался и упоминавшийся выше турецкий принц Орхан с группой приближенных. Они отбивали атаки турок со стороны Мраморного моря. Попытка прорвать здесь линию морских стен также оказалась неудачной. Был момент, когда казалось, что совершится чудо и защитникам города удастся выстоять перед яростным натиском превосходящих сил врага. Тогда Мехмед бросил в бой самые отборные части и приказал усилить огонь артиллерии. Наконец, гигантская пушка Урбана разрушила стену в районе ворот св. Романа. Ряды генуэзцев, защищавших этот участок, дрогнули. Их командир Джустиниани был ранен; покинув свой пост, он бежал на корабле в Галату. Его дезертирство вызвало замешательство среди защитников как раз в ту минуту, когда Мехмед ввел в бой своих лучших солдат. Один из них, человек огромного роста, по имени Хасан, обладавший необычайной силой, первым сумел подняться на стену и вместе с тремя десятками воинов захватить одну из башен у ворот св. Романа. Византийцы яростно контратаковали. Ударом огромного камня Хасан и половина воинов его группы были убиты. Но все же туркам удалось удержать занятую позицию и дать возможность подняться на стены другим отрядам атакующих. Вскоре ворота св. Романа были открыты, и над стенами Константинополя взвилось первое турецкое знамя. Император, находившийся на этом участке обороны, попытался собрать остатки защитников и преградить дорогу туркам. Это ему не удалось. Константин погиб, сражаясь с врагами.
Через ворота св. Романа турецкая армия хлынула в Константинополь, как бушующая река, все сметая на своем пути. Затем в столицу прорвались десанты с турецких кораблей, атаковавшие морские стены со стороны Золотого Рога. Турецкие войска проникли в город через несколько ворот и на других участках сражений. Через два часа после начала штурма турки рассеялись по улицам и площадям Константинополя, беспощадно уничтожая его защитников. Узнав, что турки ворвались в город, капитаны стоявших у входа в Золотой Рог итальянских и византийских кораблей приказали сниматься с якорей, спеша найти спасение. Толпы горожан хлынули к гавани, лелея надежду попасть на борт отплывающих судов. Удалось это, однако, немногим. Около 20 судов сумело пройти блокированный выход из залива, воспользовавшись тем, что турецкие моряки устремились в город, боясь опоздать к долгожданному грабежу.
Назначая день решающего штурма Константинополя, султан говорил, по словам Дуки, что он «не ищет себе никакой другой добычи, кроме зданий и стен города». «Другое же всякое сокровище и пленные пусть будут вашей добычей»,— сказал Мехмед, обращаясь к своим воинам. Три дня и три ночи находился Константинополь во власти войска Мехмеда. Картина этих трагических дней предстает перед нами на страницах «Большой хроники» Георгия Франдзи. «И тех, кто умолял о пощаде,— писал Франдзи,— турки подвергали ограблению и брали в плен, а тех, кто сопротивлялся и противостоял им, убивали; в некоторых местах вследствие множества трупов вовсе не было видно земли. И можно было видеть необыкновенное зрелище: стенания, и плач, и обращение в рабство бесчисленных благородных и знатных женщин, девушек и посвященных богу монахинь, несмотря на их вопли влекомых турками из церквей за косы и кудри, крик и плач детей и ограбленные священные и святые храмы... В жилищах плач и сетования, на перекрестках вопли, в храмах слезы, везде стоны мужчин и стенания женщин: турки хватают, тащат в рабство, разлучают и насильничают... Ни одно место не осталось необысканным и неограбленным...». Вереницы пленников потянулись на невольничьи рынки в различные города османской державы.
Чудовищные сцены грабежа храма св. Софии, где укрылось множество жителей, изображены в «Византийской истории» Дуки. «Турки,— писал историк,— разбегаясь во все стороны, убивая и беря в плен, пришли наконец к храму... и увидев, что ворота заперты, не мешкая разломали их топорами. Когда же они, вооруженные мечами, ворвались внутрь и увидели бесчисленную толпу, каждый стал вязать своего пленника... Кто расскажет о плаче и криках детей, о вопле и слезах матерей, о рыданиях отцов — кто расскажет?.. Тогда рабыню вязали с госпожой, господина с невольником, архимандрита с привратником, нежных юношей с девами... Насильничали грабители, эти мстители божии, и всех можно было видеть в один час связанными: мужчин — веревками, а женщин — их платками... В одну минуту разрубили святые иконы, похитив с них украшения, ожерелья и браслеты, а также одежды святой трапезы... Драгоценные и священные сосуды священного сосудохранилища, золотые и серебряные и из другого ценного вещества приготовленные, в один момент все унесли, покинув храм пустынным и ограбленным и ничего не оставив».