За упомянутые пятьдесят два дня, отделяющие решение о вторжении и отплытие армии из Варны, Россия переправила в Севастополь значительные подкрепления, а гарнизон города без устали трудился над усилением оборонительных сооружений. Возводились брустверы, увеличивалось количество амбразур, создавались преграды из поваленных деревьев и заостренных кольев. Заново обустраивались артиллерийские позиции для разного вида орудий, включая морские 68-фунтовые пушки. Арсеналы, казармы и склады были защищены от артиллерийского огня. Руководил этой титанической работой генерал Эдуард Иванович Тотлебен, блестящий инженер, лично составивший общий план грандиозного строительства и вникавший во все детали производимых работ. Во время самой осады он продолжал руководить укреплением редутов и перемещением орудий, а также придумывал по ходу дела новые средства обороны. «Из камней, из самой земли Севастополя вырос бессмертный монумент гению этого человека», — писал Уильям Рассел.

Если Британия и могла гордиться истинным героем Крымской войны, то им несомненно была Флоренс Найтингейл. Для России таким героем стал Тотлебен. Скромный сын рижского торговца, который спутал все планы неприятеля. Объединенная армия союзников почти год осаждала Севастополь, и, только потеряв 185 000 своих защитников, истощив все силы, город пал. Гений Тотлебена заключался в совершенно новом, необычном взгляде на природу оборонительных сооружений. Как пишет Рассел, «его по праву можно считать автором идеи, что крепость — это не просто окруженное стеной поселение, а укрепленная траншеями позиция, тесно связанная с наступательными и оборонительными возможностями армии и допускающая изменения в той же степени, что и расположение войск во время боя или маневра».

Прибыв в Севастополь, Тотлебен нашел состояние дел просто позорным. Гарнизон насчитывал всего 39 000 человек. Из 1944 пушек, складированных в арсенале, в исправном состоянии находилось 931 орудие, а общее количество пригодных орудийных стволов, включая пушки на кораблях, стоящих в гавани, равнялось 2822. Количество снарядов всех типов не превышало 90 000. Отсутствовали строительные материалы, шанцевого инструмента хватало на две сотни человек. Интендантская служба не имела средств, войска несколько месяцев не получали жалованья. Запасы продовольствия на складах могли истощиться менее чем через пять месяцев. «Севастополь был создан для нападения, а не для защиты», — замечает Рассел.

Гений и энергия Тотлебена быстро изменили столь пагубную ситуацию в Севастополе. Спустя месяцы после августовской высадки в Евпатории, в октябре, когда шли сражения у Альмы, Балаклавы и Инкермана, усилия по дальнейшему укреплению оборонительных сооружений Севастополя удвоились. К солдатам и матросам присоединилось все население города, включая женщин и детей. Работа не прекращалась и ночью — при свете фонарей женщины переносили землю в фартуках, а дети толкали перед собой тачки. «Одна из позиций даже получила название „женская батарея“, и ее строители были награждены серебряными медалями. Десятилетний ребенок, отец которого был убит в первые дни осады, стрелял из пушки и также был награжден. Совсем малые дети помогали в строительстве, а подростки четырнадцати и более лет исполняли обязанности солдат, причем матери поощряли их энтузиазм», — пишет профессор Вальями.

С севера подходили свежие подкрепления и обозы с боеприпасами и продовольствием. Вскоре численность гарнизона удвоилась. Преодолев форсированным маршем за пять дней 260 километров, в город вошел Московский полк. К 17 октября, когда союзники начали усиленный артиллерийский обстрел Севастополя, все оборонительные сооружения были закончены, огневые позиции в стратегически важных точках полностью оборудованы, батареи укомплектованы тяжелыми орудиями. Все было готово к длительной осаде.

Двадцать четвертого августа, на ранней стадии подготовки к обороне города, в Варне состоялся очередной военный совет. Заседание было долгим. Большую часть времени речь держал Сент-Арно, без устали приводивший все новые доводы в пользу вторжения в Крым. Его убежденность, твердость позиции, точность и ясность формулировок «окрасили выступление маршала истинным красноречием». Именно в Крыму, настаивал Сент-Арно, союзные войска одержат победу и покроют себя славой. По истечении нескольких часов обсуждений точка зрения маршала возобладала и было решено немедленно приступить к погрузке на суда.

На следующий день Сент-Арно счел за благо воодушевить свои войска довольно длинным обращением. Вот оно в значительно сокращенном виде:

Лорд Раглан не стал выступать с прочувствованными призывами, а ограничился немногословным распоряжением начальнику интендантской службы: «Генералу Филдеру принять меры к обеспечению личного состава портером на ближайшие несколько дней».

Погрузка войск началась в тот же вечер. Когда флот покидал Варну, на французских судах находилось 28 000 человек, 1437 лошадей и 68 пушек. Турецкие части, приданные Сент-Арно, насчитывали 6000 солдат, которые плыли на собственных судах. За погрузку британской части экспедиционных сил отвечал адмирал Лайонс. В первую очередь на транспортные суда доставили 60 пушек и по 6 тягловых лошадей на каждое орудие, затем настала очередь 28 000 солдат, и в последнюю очередь на борт подняли 1110 лошадей кавалерийских подразделений.

Погрузка шла крайне медленно. Любое волнение на море препятствовало доставке на суда пушек и лошадей. Чуть усилившийся прибой мог вообще остановить работу. Для завершения всей процедуры англичанам потребовалось две недели. Наконец 6 сентября к вечеру все было готово к отплытию. К тому времени французская эскадра уже покинула гавань. Они закончили погрузку двумя днями раньше, и Сент-Арно категорически отказался ждать англичан, которые, по его мнению, проявляли недопустимую медлительность.

На рассвете 7 сентября пушечный выстрел с борта «Британии» разорвал тишину. По этому сигналу 104 судна подняли якоря. Вскоре «Агамемнон», флагманский корабль адмирала Лайонса, трепеща многочисленными сигнальными флажками всех расцветок, двинулся к выходу из гавани. Через считанные часы гавань Варны опустела. Вот что писал об этом Уильям Рассел: