7 декабря в 2 часа дня Суворов послал коменданту Измаила записку: «Сераскиру старшинам и всему обществу: Я с войсками сюда прибыл. 24 ч. на размышление для сдачи и воля; первые мои выстрелы уже неволя; штурм — смерть. Чего оставляю вам на рассмотрение». На другой день пришел ответ от сераскира, который просил разрешения послать двух человек к визирю за повелением и предлагал заключить перемирие на 10 дней 9 декабря. Суворов ответил, что он на просьбу сераскира согласиться не может и дает срок до утра 10 декабря. В назначенный срок ответа не последовало, и участь Измаила была решена. Штурм был назначен на 11 декабря.

Накануне штурма, в ночь на 10 декабря, Суворов отдал войскам приказ, который воодушевил их и вселил в них веру в предстоящую победу: «Храбрые воины! Приведите себе в сей день на память все наши победы и докажите, что ничто не может противиться силе оружия российского. Нам предлежит не сражение, которое бы в воле вашей отложить, но непременное взятие места знаменитого, которое решит судьбу кампании, и которое почитают гордые турки неприступным. Два раза осаждала Измаил русская армия и два раза отступала; нам остается, в третий раз, или победить, или умереть со славою». Приказ Суворова произвел на солдат сильное впечатление.

Подготовка штурма началась артиллерийским огнем. С утра 10 декабря около 600 орудий открыли мощный артиллерийский огонь по крепости и вели его до глубокой ночи. Турки отвечали из крепости огнем 250 орудий, но безрезультатно. Действия русской артиллерии были очень эффективными. Достаточно сказать, что к вечеру артиллерия крепости была совершенно подавлена и прекратила огонь. «...По восхождении солнца, с флотилии, с острова и с четырех батарей, на обеих крылах в берегу Дуная устроенных, открылась по крепости канонада и продолжалась беспрерывно до самых пор, как войски на приступ приняли путь свой. В тот день из крепости сначала ответствовано пушечною пальбою живо, но к полудни пальба умаялась, а к ночи вовсе пресеклась и через всю ночь было молчание...» В 3 часа дня 11 декабря взвилась первая сигнальная ракета, по которой войска построились в колонны и двинулись к назначенным местам, а в 5 часов 30 минут по сигналу третьей ракеты все колонны пошли на штурм.

Турки подпустили русских на дистанцию картечного выстрела и открыли огонь. 1-я и 2-я колонны Львова и Ласси успешно атаковали Бросские ворота и редут Табие. Под огнем противника войска овладели валом и штыками проложили дорогу к Хотинским воротам, через которые в крепость вошли конница и полевая артиллерия. 3-я колонна Мекноба остановилась, так как на данном участке подготовленные к штурму лестницы оказались недостаточно длинными и их пришлось связывать по две. С огромными усилиями войскам удалось взобраться на вал, где они встретили упорное сопротивление. Положение спас резерв, который позволил опрокинуть турок с крепостного вала в город.

4-я колонна Орлова и 5-я Платова достигли успеха после жестокой схватки с турецкой пехотой, внезапно сделавшей вылазку и ударившей в хвост 4-й колонне. Суворов немедленно выслал резерв и вынудил турок отойти в крепость. Первой взошла на вал 5-я колонна, а за ней — 4-я.

В наиболее трудном положении оказалась 6-я колонна Кутузова, которая атаковала новую крепость. Войска этой колонны, достигшие вала, подверглись контратаке со стороны турецкой пехоты. Однако все контратаки были отражены, войска овладели Килийскими воротами, что позволило усилить наступавшую артиллерию. При этом «достойный и храбрый генерал-майор и кавалер Голеницев-Кутузов мужеством своим был примером подчиненным».

1-я, 2-я и 6-я колонны, «исполни мужественно, храбро и с удивительною быстротою по данной диспозиции первое стремление, положили основание победы».

Больших успехов добились 7-я, 8-я и 9-я колонны Маркова, Чепиги и Арсеньева. Между семью и восемью часами вечера они высадились у измаильских укреплений на Дунае. 7-я и 8-я колонны быстро захватили действовавшие против них батареи на укреплениях. Труднее пришлось 9-й колонне, которая должна была вести штурм под огнем с редута Гоби. После упорного боя 7-я и 8-я колонны соединились с 1-й и 2-й колоннами и ворвались в город.

Содержание второго этапа составляла борьба внутри крепости. К 11 часам русские войска захватили Бросские, Хотинские и Бендерские ворота, через которые Суворов двинул в бой резервы. Многочисленный турецкий гарнизон продолжал сопротивляться. Хотя турки не имели возможности маневрировать, и без поддержки артиллерии их борьба была малоэффективна, все же они упорно дрались за каждую улицу и каждый дом. Турки «дорого продавали свою жизнь, никто не просил пощады, самыя женщины бросались зверски с кинжалами на солдат. Остервенение жителей умножало свирепость войск, ни пол, ни возраст, ни звание не были пощажены; кровь лилась повсюду — закроем завесой зрелище ужасов». Когда так пишут в документах, нетрудно догадаться, что на самом деле население было просто вырезано.

Известным новшеством было применение русскими полевых орудий в уличных боях. Так, например, комендант крепости Айдозли-Махмет-паша засел в ханском дворце с тысячью янычар. Русские вели безрезультатные атаки более двух часов. Наконец были наведены орудия майора Островского, огнем которых разрушили ворота. Фанагорийские гренадеры пошли на штурм, перекололи всех находившихся внутри дворца. Артиллерией был разбит армянский монастырь и ряд других зданий внутри крепости.

К 4 часам дня город был окончательно взят. 26 тысяч турок и татар (военнослужащих) были убиты, а 9 тысяч взяты в плен. Потери же гражданских лиц в те времена афишировать было не модно. В крепости было взято 245 орудий, из них 9 мортир. Кроме того, на берегу было захвачено 20 орудий и 8 лансонов.

Потери русских составили 1879 человек убитыми и 3214 ранеными. По тем временам это были огромные потери, но игра стоила свеч. В Стамбуле началась паника. Султан во всем обвинил великого визиря Шериф-Гассана-пашу Голова несчастного визиря была выставлена у ворот султанского дворца.

Взятие Измаила потрясло Оттоманскую империю. Казалось, что теперь Суворову было достаточно форсировать Дунай, и его никто и ничто не смогло бы остановить до самого Константинополя. Но, увы, все дело испортили совершенно неприличные дрязги.

Потемкин приготовил в Яссах торжественную встречу покорителю Измаила. Но Суворов приехал инкогнито и отправился к потемкинскому дворцу. При встрече Потемкин с Суворовым даже поцеловались. «Чем могу я наградить вас за ваши заслуги, граф Александр Васильевич?» — спросил Потемкин, радуясь встрече. Но тут у Суворова взыграло самолюбие. Он давно мечтал о фельдмаршальском жезле и независимости от светлейшего. «Нет, ваша светлость, — раздраженно ответил Суворов, — я не купец и не торговаться с вами приехал. Меня наградить, кроме бога и всемилостивейшей государыни, никто не может!» Потемкин изменился в лице. Он повернулся и молча вошел в залу. Суворов — за ним. Генерал-аншеф подал строевой рапорт. Оба походили по зале, не в состоянии выжать из себя ни слова, раскланялись и разошлись. Больше они уже никогда не встретятся.

Екатерина безоговорочно приняла сторону Потемкина в конфликте с Суворовым. Генерал-аншеф был срочно отозван в Петербург. Там императрица весьма скромно наградила Суворова. Он был произведен в подполковники Преображенского полка. Назначение, безусловно, почетное, полковником была сама императрица, но подполковников уже было десять, что, естественно, не радовало Суворова. А ведь, в принципе, Суворова по-другому царица и не могла наградить. Следующий чин после генерал-аншефа был генерал-фельдмаршал, то есть тогда Суворов автоматически становился равным Потемкину.

Вскоре Екатерина отправила Суворова с глаз долой в Финляндию инспектировать тамошние крепости на случай новой войны со шведами.

Однако и Потемкин через пару недель бросает армию и едет в Петербург. Светлейшему доложили, что новый фаворит Екатерины двадцатитрехлетний Платон Зубов постепенно сосредоточил в своих руках огромную власть. Шестидесятилетняя царица уже 10 с лишним лет, как отказалась от услуг мужчин зрелого возраста и перешла на двадцатилетних молодцев-гвардейцев. Первоначально Потемкин спокойно смотрел на это и даже участвовал в подборе кандидатов на эту «государственную должность». Но Зубова тиснули в постель к императрице без ведома светлейшего. За Платоном Зубовым стояла многочисленная жадная свора родственников, вокруг которых начали собираться враги Потемкина.