Большую опасность при штурме Измаила имел сам город. Практически все строения в городе были сооружены из камня с толстыми стенами и большим количеством башен. Поэтому фактически каждое здание представляло собой опорный пункт, из которого можно было везти оборону.
10 декабря началась артиллерийская подготовка атаки. Все 607 орудий стреляли без остановки, усиливая интенсивность огня ближе к ночи. Турецкая артиллерия также отвечала, но ближе к концу дня ее залпы практически прекратились. К концу 10 декабря у турецкой стороны практически не осталось артиллерийских орудий.
24 декабря в 3:00 ночи была запущена ракета, подав сигнал русской армии выдвинуться в исходное положение для атаки. В 4:00 была пущена вторая ракета, по сигналу которой войска стали строиться в боевой порядок. В 5:30 11 декабря 1790 года была запущена третья ракета, которая означала начало штурма крепости Измаил. Для того, чтобы ворваться в город потребовалось несколько атак. Турки часто предпринимали контратаки, которые отбрасывали русскую армию, после чего та опять переходила в наступление, стараясь занять выгодные позиции.
Уже 8:00 русские войска овладели всеми стенами крепости. С этого момента приступ Измаила фактически был окончен турецкая армия отступила в глубь города, а русские солдаты сомкнули круг внутри Измаила, создав окружение. Полное объединение русской армии и завершение окружения произошло в 10 утра.