Na tym nie poprzestali – kopiąc tunele, próbowali ładunkami wybuchowymi skruszyć skalne fundamenty rosyjskich bastionów. Rosjanie zaś, uważnie nasłuchując podziemnej roboty wroga, ryli swoje podkopy i wysadzali w powietrze korytarze przeciwników, często wraz z pracującymi w nich ludźmi. Przy okazji dochodziło do podziemnych walk wręcz: w ruch szły noże, bagnety, kilofy i saperki. Walki były zacięte, ale zdarzały się – zwłaszcza w czasie zawieszeń broni, kiedy zbierano zabitych i rannych z pola walki – niemal koleżeńskie rozmowy (barwnie przedstawił je Lew Tołstoj w „Opowiadaniach sewastopolskich”). Rosjanie preferowali kontakty z Francuzami, a nie lubili butnych i aroganckich Brytyjczyków.
Podczas ostrzału na Kurhanie Małachowskim śmiertelnie ranny został admirał Korniłow. Umierając, zdołał jeszcze wypowiedzieć powtarzane potem przez obrońców słowa: „Musicie obronić Sewastopol!” Dowództwo przejął Nachimow. W pojedynkach artyleryjskich często górą byli Rosjanie, m.in. uszkodzili dwa brytyjskie i cztery francuskie okręty oraz trafili trzy składy amunicyjne.
Tymczasem Mienszykow na przełomie października i listopada podjął próbę udzielenia odsieczy oblężonym. 25 października pod Bałakławą, gdzie Brytyjczycy ulokowali obóz zaopatrzeniowy, jego żołnierze zajęli wrogie baterie artylerii. Lord Raglan polecił je odzyskać, powierzając zadanie dywizji kawalerii gwardii gen. Binghama, earla Cardigan. Ten z kolei wolał nie narażać swoich żołnierzy nadgryzionych epidemią cholery i polecił atakować gen. Brudenellowi, dowódcy brygady lekkiej kawalerii. Jednostka bez zapowiadanego wsparcia piechoty, za to z impetem ruszyła wprost pod lufy stojących na pobliskich wzgórzach rosyjskich dział. Szarża skończyła się tragicznie – kawalerzyści Brudenella zostali zdziesiątkowani, choć ich ofiara uniemożliwiła Rosjanom zajęcie Bałakławy.
Niespodziewany sukces Rosjan nie zmienił jednak losów wojny, a 5 listopada Mienszykow poniósł kolejną porażkę pod Inkermanem. Rozdrażniony Mikołaj I przekazał komendę księciu Gorczakowowi.