Артиллеристы не подвели своего генерала и уже к полудню пробили несколько брешей в глинобитных стенах, попутно согнав с них большинство часовых. Увидев, как много погибло воинов при вчерашнем обрушении, кокандцы трусливо оставили свои посты, спасая 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, либо взбираясь на них 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 яростная схватка. Как ни отважны были кокандцы в деле защиты своей столицы, но они не выдержали русского штыкового боя и обратились в бегство. На плечах отступающего противника русские солдаты ворвались внутрь города, и уже ничто не смогло удержать их победного шествия. Насриддин-хан 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 о защите столицы.
Вслед за ханом дружно бежали все его многочисленные подданные, без зазрения совести оставив Коканд на разграбление врага. Подобное поведение защитников столицы после ожесточенного сопротивления гарнизонов Чимкента, Ташкента и Ходжента вызвало большое удивление у 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 Насриддин-хан 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. Именно с этим подарком он явился к генералу Перовскому. Покорно склонив голову перед победителем, Дауд-бек выказал свою готовность признать протекторат русского царя над землями Кокандского ханства при сохранении власти за нынешней династией.
Перовский холодно отклонил преподнесенный ему подарок, велев похоронить голову вместе с другими останками Насриддин-хана, после чего выдвинул Даудбеку свои условия заключения мира: Коканд полностью уступает русским свои земли на левом берегу Сырдарьи вместе с городами Туркестан, Чимкент и Ташкент. Под властью хана оставались все города и земли Ферганской долины, но в городах Ходжент и Коканд Перовский временно размещал ограниченные русские гарнизоны.
Причину их присутствия русский генерал объяснил Дауд-беку под большим секретом. Оказалось, что император Николай намеревался продолжить поход своих солдат по ту сторону Гиндукуша, и кокандские города временно превращались в опорные базы русского войска. Для выполнения приказа императора Перовский потребовал предоставить русским проводников, знающих горные дороги, и Дауд-бек с радостью обещал все исполнить.
На Востоке ничто не тайна, и потому разговор нового кокандского хана и русского генерала не стал исключением из общего правила. Вскоре о тайных замыслах русских знали в Фергане почти все. Молва о скором русском походе в Индию быстро пересекла снежные горы и оказалась в Дели, вместе с известием об очередном успехе генерала Перовского. Эти известия привели британцев в ужас, поскольку вести аналогичного содержания пришли в столицу владений Британской Ост-Индской компании из Персии, а вернее сказать, из Герата, который был постоянным яблоком раздора между персидским шахом и афганским султаном. Правившие в Индии британцы, придерживаясь своего излюбленного принципа «разделяй и властвуй», в этом споре неизменно поддерживали властителя Кабула. Англичане не желали усиления позиций Тегерана в этом вопросе и одновременно стремились задобрить афганцев, чьи кровные земли находились под протекторатом британской компании. С этой целью под угрозой применения войск Ост-Индской компа нии Лондон заставлял персидских шахов смирять свои амбиции всякий раз, когда те пытались вернуть себе Герат. Получив по носу, «персидский лев» грозно щелкал зубами, но все же послушно отводил свою армию от города, который Тегеран считал своим по праву.