據說，蘇丹重新考察了君士坦丁堡的城防虛實，他發現城北的金角灣水麵不寬，拜占庭人主要依靠鐵索橫江來阻擋進攻，倘若能繞過鐵索，從水路登陸，進行偷襲，定能在敵軍毫無防備的情況下攻破城池。然而，如何使船隻繞過鐵索抵達城下呢？穆罕默德苦思冥想，終於一個絕妙的計劃形成了。他派人到達可以通往金海灣的拉太鎮，這裏是一座在戰爭中保持中立的轄區。用優裕的報酬，他們收買了熱那亞商人，使商人們允許他在北麵鋪設一條陸上船槽，以使戰船由陸地進入金海灣。船槽用堅厚的木板鋪成，塗著很厚的一層牛羊油脂。靠著這條船槽，土耳其人經過一夜的努力終於奇跡般地將80艘戰船拖運到了金角灣的側麵。在那裏他們架起了浮橋，築起了炮台。
第二天一大早，君士坦丁堡的守衛者看到金角灣裏出現了敵軍艦隊，他們簡直不能相信自己的眼睛，難道這些船是從地下鑽出來的嗎？就在人們疑惑吃驚之際，土耳其艦隊已開始在君士坦丁堡的另一端開始了炮轟，拜占庭人又從越來越少的防守人員中抽調一部分前去抵抗。
血戰了七個星期後，守軍十分疲憊，沒有任何援軍，甚至自己都不知道為什麼而戰。他們被基督教世界徹底遺忘了，大家都知道末日即將來臨。在絕望中，又一個可怕的預兆出現。聖索非亞大教堂的圓頂發著紅光，仿佛血浪一般，然後變黑。
5月28日。城外燈火通明，軍樂嘹亮，歡聲震天。任何人都知道最後的決戰即將開始。第一次，這個這個四分五裂的城市中所有派別的人都走到了一起。皇帝下令將武器庫中的所有武器都給發給市民，舉行帝國曆史上最後一次全城祈禱。富翁、窮人、東正教和天主教的高級教長、僧侶和信眾，虔誠地排列在神聖莊嚴的隊列中。遊行隊伍來到城牆邊在每一處缺口放上一張聖像。之後，返回他們心中的聖地——聖索非亞大教堂。在這座“神聖智慧大教堂”裏，在這座世界上最豪華美麗的基督教藝術宮殿中和人類文明寶庫中，全體人民都聚集在皇帝周圍，高聲祈禱。這是最後一次在大教堂裏舉行的基督教儀式。
儀式結束後，皇帝離開教堂，然後到攻擊的最前線進行了最後一次演講，以鼓舞君士坦丁士兵的士氣，雖然他們知道滅亡幾乎是不能逆轉的。
而另一邊，穆罕默德蘇丹則在對著他的士兵們喊道：“真主的士兵們，你們即將贏得最後的勝利！在你們的麵前，是一座建築宏偉、財寶無數的城市。城中的一切財物、珠寶，以及人口都屬於你們。而我，隻要得到征服這座城市的榮譽！”這樣的承諾，讓士兵們一個個躍躍欲試，個個想要爭先。
1453年５月29日拂曉，穆罕默德蘇丹再次發動全麵攻擊。他甚至把自己精銳的侍衛隊都派上陣去。土耳其士兵從海上和陸上兩個方向發起猛攻。在君士坦丁堡全長六公裏的城牆下，數萬土耳其士兵奮力攻城。
在炮火的掩護下，土耳其人一批批在黑暗中向前衝去，但又一批批被視死如歸的拜占庭士兵擋了回來。這時，蘇丹打出了他的王牌，他命令精銳的近衛軍軍團參戰。這些人身披金光閃亮的鎧甲，頭戴以羽毛裝飾的頭盔，輪番向前衝殺。在他們的猛烈攻擊下，君士坦丁堡越來越危急了。拜占庭帝國的皇帝不得不親臨城頭，指揮戰鬥。
就在此時，土耳其士兵的機會來了。在北麵城牆，一名拜占庭士兵出擊後返回，沒有鎖緊城牆上的出擊口。土耳其士兵立刻發現了這個致命的失誤，他們強行從這個出擊口進入城牆內，並打開了一條進入城內的通道。很快，增援部隊在未遭任何抵抗的情況下，就進入了城內。
“土耳其人進城了！”這喊聲比巨炮的威力還大，早就有著失敗預感的守軍意誌被徹底摧毀，他們紛紛逃離戰場。城市幾乎是在瞬間就被攻下。拜占庭皇帝意識到大勢已去，他緊握利劍，衝向迎麵殺來的敵人，最後，光榮地死在了侵犯者的劍下。
當天夜裏土耳其人占領君士坦丁堡全城。土軍在城內燒殺搶掠，12個小時後，他下令提前終止搶劫。於是整個城市殘存的珍寶被運走，壁畫被焚毀，美麗的雕塑被砸壞。國家圖書館中，記載希臘輝煌文明的50萬冊圖書也被奧斯曼人付之一炬。
曆代的藝術珍品被洗劫一空，華麗的建築物被付之一炬。所有教堂、修道院遭到破壞。不到半天，城市各處掛滿了無數的小旗子，每麵旗說明該處房屋已被徹底洗劫。
血劫過後，蘇丹來到聖索非亞大教堂，成為東羅馬帝國滅亡後第一個來訪者。跪在洗劫後的大教堂外麵，21歲的蘇丹抓起一把土，撒在自己頭巾上。從此，聖索非亞大教堂被宣布改為一座清真寺。
沒過多久，奧斯曼土耳其帝國就把都城遷到君士坦丁堡，並將它改名為伊士坦布爾（意為伊斯蘭之城）。偉大的東羅馬都城君士坦丁堡就這樣消失了。