План Горчакова ограничивался в основном порядком развертывания и наступления. На правом фланге русских, напротив французских позиций, 3-й корпус под командованием генерал-адъютанта Н. А. Реада должен был переправиться через реку силами двух пехотных дивизий, развернутых по фронту: 7-й на краю правого фланга и 12-й (без одного полка) в окрестностях Трактирного моста. На левом фланге командиру 6-го корпуса Липранди предписывалось силами 17-й дивизии выбить сардинцев с Телеграфного холма, но без приказа главнокомандующего не форсировать реку Черная для атаки на гору Гасфорта. 6-я дивизия Липранди должна была наступать на краю левого фланга русских в направлении Чоргуна и быть готовой поддержать артиллерийским огнем атаку 17-й дивизии. В тылу 3-го и 6-го корпусов располагался главный резерв Горчакова, которым командовал генерал Шепелев: 4-я и 5-я пехотные дивизии, а также кавалерия и артиллерия. Всего группировка русских насчитывала «47 622 штыка, 10 263 сабли, 224 пеших и 48 конных орудий»[702]. С учетом хорошо укрепленных позиций союзников на местности, удобной для обороны, сил русских, несмотря на превосходство в артиллерии, было недостаточно, чтобы получить перевес над противником, не говоря уже о том, чтобы разбить его, причем независимо от искусства управления войсками, которое и в этом случае оставляло желать лучшего.

Разведка союзников перед началом наступления русских сработала хорошо: атака не стала неожиданностью, как под Инкерманом. 14 августа генерал Симпсон доложил лорду Панмуру: «Согласно информации, полученной нами с местности, а также допросов дезертиров, у меня есть основания полагать, что русские попытаются вынудить нас снять осаду с помощью энергичной атаки извне»[703]. Более того, вполне естественно, что передвижение и сосредоточение таких больших масс русских войск не могло остаться незамеченным, и к вечеру 15 августа французы и сардинцы были начеку и готовились встретить возможную атаку противника. На следующий день операция русских развивалась хаотично и несогласованно, чему способствовал утренний туман. Отсутствовала должная координация действий корпусов, дивизий и полков, а также интеграция артиллерийской поддержки и атак пехоты. К сомнениям и неразберихе в командной цепи русских прибавлялось неизбежное «трение на войне», что привело к самым печальным последствиям. За беспорядок при наступлении ответственность лежит не только на Горчакове, но и на Реаде. Например, его легкомысленный приказ командиру 7-й дивизии генерал-лейтенанту Н. И. Ушакову звучал так: «Пора начинать»[704]. Не понимая, что именно от него требуется, командир дивизии попросил разъяснений. Услышав стрельбу слева — 12-я дивизия завязала бой у Трактирного моста, Ушаков решил наступать через реку тремя полками, но отказался от артиллерийской поддержки. Туман скрывал приближающихся русских, но французы слышали их, а когда увидели, то открыли шквальный огонь из артиллерии и ружей, так что за 20 минут Ушаков потерял больше двух тысяч человек[705]. Французы поднялись в штыковую контратаку, и полки Ушакова дрогнули и обратились в бегство, отступая через две водные преграды. 12-я дивизия генерал-лейтенанта К. — М. А. Мартинау действовала ненамного успешнее. Хотя благодаря численному превосходству его полки без особого труда захватили позиции французов перед Черной речкой, при наступлении колонной вверх по склонам Федюхиных высот его подразделения попали под шквальный огонь. Таким образом, к 7:30 корпус Реада был отброшен, и французы вернули себе мост. Горчаков не решился остановить наступление — вероятно, потому, что две трети его сил (четыре из шести дивизий) еще не вступили в бой, за исключением некоторых подразделений 17-й дивизии.

Единственный проблеск надежды случился ранним утром на левом фланге русских: 17-я дивизия Липранди быстро смела аванпосты сардинцев на Телеграфном холме и ждала приказа атаковать главные позиции противника на горе Гасфорта. Горчаков мог бы выделить 6-ю дивизию для поддержки наступления, но решил подтянуть 5-ю дивизию. На этом этапе операции создалось впечатление, что основной удар он с запозданием наносит на левом фланге, воспользовавшись уже достигнутым скромным успехом, — решающий перевес он стремился получить сосредоточением сил. Но когда Реад запросил подкреплений, Горчаков передумал и издал новый приказ 5-й дивизии, направив ее к Трактирному мосту. Таким образом, имели место два противоположных приказа и два марша в разные стороны. В результате Горчаков способствовал поражению, а не успеху, нарушив один из основных принципов ведения войны. Получив в свое распоряжение 5-ю дивизию, Реад совершил еще одну ошибку, направив в атаку четыре полка один за другим, а не вместе, собрав их в кулак. Затем вмешался Горчаков и приказал атаковать Федюхины высоты всеми имеющимися силами. Под напором противника французы были вынуждены второй раз оставить Трактирный мост, но русскую дивизию, наступавшую тремя большими колоннами, ждала та же судьба, что и 7-ю и 12-ю дивизии рано утром. Массированный артиллерийский и ружейный огонь французов сорвал решающую атаку Реада точно так же, как в ходе Гражданской войны в США армия Севера сорвала демонстративную атаку конфедератов на Кладбищенском холме (известную как атака Пикетта) в битве при Геттисберге 3 июля 1863 г., или как годом позже сорвалась атака северян при Колд-Харбор. Русские отступили за Черную речку, а французы преследовали их, снова захватив Трактирный мост. Потери 5-й дивизии были очень велики, особенно среди офицеров: из строя выбыли почти все старшие офицеры. Командир дивизии, два командира бригад, четыре полковых командира и девять из шестнадцати командиров батальонов числились среди убитых или раненых. Осколком снаряда был убит и командир корпуса Реад[706].

После неудачной атаки 5-й пехотной дивизии Горчакову следовало признать поражение и отойти. Однако он, приняв на себя командование корпусом Реада, был полон решимости продолжать наступление. По его приказу русские предприняли еще одну, последнюю и такую же тщетную попытку атаковать французов на Федюхиных высотах. Горчаков приказал двум полкам (восемь батальонов) из практически не участвовавшей в бою 17-й дивизии наступать в западном направлении от Телеграфного холма. Дивизия оказалась в зоне поражения позиций и французов, и сардинцев, и атака захлебнулась, как и все прежние, с тяжелыми потерями для русских. К 10:00 сражение, казалось, закончилось — русские отступили от Черной речки к Мекензиевым высотам. Там они неожиданно остановились, развернулись и перегруппировались, и союзники решили, что противник возобновит наступление. Однако этого не произошло, и русские покинули поле боя, оставив на нем мертвых и умирающих. Если не считать Инкермана, сражение на Черной речке стало самым кровавым за всю войну. Союзники (в основном французы) потеряли 1800 человек убитыми и ранеными. Потери русских были гораздо больше: 2273 убитых, 1742 пропавших без вести и 3995 раненых — всего больше 8000 человек[707]. При этом если учесть, что только три с половиной из шести русских дивизий участвовали в боях, то величина потерь в войсках достигает почти 30 %[708].