С самого начала Крымской войны англо-турецкое командование готовило крупную наступательную операцию против русской армии на Кавказе. Огромная роль в этой войне отводилась турецкой эскадре, следовавшей из Константинополя к побережью Кавказа с целью поддержки наступления своих войск. 20 ноября разведка помогла эскадре адмирала Нахимова заблокировать турецкую эскадру в Синопской бухте.
Накануне предстоящего сражения русская эскадра понесла большие потери от внезапно нагрянувшей стихии: после сильного шторма уцелело только три линейных корабля. Поскольку Нахимов понимал, что в Чёрном море может появиться ещё и англо-французский флот, он принял решение заблокировать турецкую эскадру в бухте. Помогло, что к 28 ноября русская эскадра пополнилась отрядом из трёх линейных кораблей и двух фрегатов под командованием контр-адмирала Ф.М. Новосильского. Теперь силы российского флота у мыса Синоп состояли из шести линкоров и двух фрегатов с артиллерией в 716 орудий.
Турецкая эскадра, которой командовал Осман-паша насчитывала 16 кораблей с 472 орудиями и прикрывалась шестью береговыми батареями с 38 орудиями. На стороне российского флота был численный перевес перед турками. Несмотря на это турецкая эскадра обладала рядом преимуществ: наличие пароходов против наших парусных кораблей, а также их расположение в укреплённой базе. По плану Нахимова российские корабли должны были приблизиться к кораблям противника на расстояние примерно 300 метров, встать на якорь и уничтожить турков огнём корабельной артиллерии.
30 ноября русская эскадра начала сближение с противником. Первыми артиллерийский огонь открыли турецкие корабли. Эскадра Нахимова, несмотря на стену заградительного огня, вышла на свои позиции и ответила сокрушительным огнём по турецкому флоту. В сражении российским флотом впервые были применены в широком масштабе новые 68-фунтовые «бомбические» пушки. Они располагались на нижних батарейных палубах наших кораблей. В ходе четырёхчасового сражения все турецкие корабли и батареи были уничтожены. Единственный уцелевший пароход «Таиф» спасся бегством с поля боя. Потери со стороны Турции составили свыше 3 тысяч человек, ещё порядка 200 человек вместе с Осман-пашой сдались в плен. Русские в этом сражении потеряли 37 человек убитыми и 235 ранеными. После разгромного поражения планы Турции по высадке на побережье Кавказа были сорваны, а российский флот завоевал господство на Чёрном море.
Это сражение наглядно продемонстрировало искусные навыки командования флотом вице-адмирала Нахимова, а также героизм и мужество русских моряков. Кроме того, Синопское сражеие вошло в историю как последнее крупное сражение эпохи парусного флота. Интересен также тот факт, что в истории крайне редко фигурировали примеры разгрома военно-морской базы с находящимся там флотом в результате атаки со стороны моря.
За победу при Синопе вице-адмирал Нахимов был удостоен ордена Святого Георгия 2-й степени, написав в именном рескрипте: «Истреблением турецкой эскадры вы украсили летопись русского флота новою победою, которая навсегда останется памятной в морской истории».