穆罕默德陷入了狂怒之中，土耳其人民對他的戰果大加嘲諷。他的聲譽嚴重受損，並且敵人也重新鼓舞了士氣，他們在熱那亞人到達時爆發出歡呼，聲音在土耳其軍營中也聽得一清二楚。顯然蘇丹無法再繼續忍受，因此決定要讓對方付出慘重代價。
帝國港口的入口被連線君士坦丁堡到對岸熱那亞移民區塔樓的巨大鐵索網嚴密保護。敵軍反覆衝擊鐵索網，但最終都宣告失敗，然而，蘇丹擁有不計其數的豐富物資，因此進攻方式顯然不止於此。土耳其大軍展現出了令人震驚的完美策劃和組織能力，將70艘船通過塗滿潤滑油的圓木由陸路運送，經過熱那亞移民區，整個土耳其艦隊幾乎寂靜無聲地潛入了帝國的港口。
港口的陷落在君士坦丁堡掀起了軒然大波。如今不僅漁業捕撈的水域不再安全無憂，物資嚴重匱乏的城市也無法得到及時的食物供給，而且需要防禦的城牆長度又增加了3.5英里之多。雙方都心知肚明，戰爭即將進入尾聲，當穆罕默德在城下當眾殘忍地處死更多俘虜時，拜占庭守軍對此的回擊是將他們的土耳其俘虜從城牆上直接拋下。這是一場至死方休的戰爭，如果蘇丹展現出自己的殘酷無情，拜占庭一方也會很快以牙還牙。
守軍僅存的希望便是威尼斯船隊信守承諾，前來營救他們，但隨著5月到來，士氣開始逐漸衰退。在絕望中，君士坦丁堡派出一艘船前去搜尋任何可能接近的船隻，但過了三個星期，他們沮喪地報告說，沒有發現任何援軍到來的跡象。拜占庭無奈之下接受了自生自滅的命運。朝廷大臣們乞求君士坦丁逃走，並建立流亡政府，直到整座城市被重新奪回。十字軍的帝國最終將要覆滅，奧斯曼帝國亦然；最重要的是皇帝必須保護好自己的性命，留存一線生機。君士坦丁此時已經身心俱疲，但他依然堅定地拒絕了群臣的進諫。這裡有他的人民，他決心與人民共存亡。
土耳其軍營之中，穆罕默德正在召集軍隊，準備發動最終決戰。城牆經受炮火反覆進攻，如今已經大體化為碎磚亂石，繼續轟炸也無法獲得更大的成效。他曾經嘗試突襲至城內，卻導致己方傷亡嚴重，只要一天他未能成功奪取城市，他的聲譽就會受損一分。這一次必然是決定性的一擊。蘇丹並不在乎已經瀕臨滅亡的拜占庭一方又傳來了什麼訊息，他宣佈星期二，也就是5月29日這一天，便是發起決戰之日。
此時君士坦丁堡的守軍已經到達了城牆的突入口。他們筋疲力盡，日日面臨著恐怖的炮火襲擊，白天頑強抵抗土耳其大軍的炮火，夜晚則奮不顧身地修復城牆。留給他們的時間已經所剩無幾，無論是精神還是身體都飽受折磨，緊張的氣氛一觸即發。然而，在帝國曆史上最後的一個星期一，氣氛卻徹底改變了。沒有人精疲力竭，各人堅持完成自己的工作，數星期以來的第一次，全城居民開始陸續前往聖索非亞大教堂。拜占庭歷史上的第一次，也是最後一次，數世紀以來的教會分裂被徹底拋諸腦後，希臘神父與拉丁神父並肩而立，真正的全基督教範圍的禮拜開始了。
當人群聚集到大教堂內時，君士坦丁發表了最後的演說，如同愛德華·吉本所描述，這也是整個帝國最終的葬禮致辭。他自豪地回顧軍隊光輝的歷史，並且驕傲地賦予他們神聖和榮耀的名號：「動物或許會被其他的動物追趕奔逃，但你們是戰士，堪稱古希臘和古羅馬最偉大英雄的後裔。」然後，皇帝轉向那些奮力保衛君士坦丁堡的義大利人，為他們的盡心服務表達感謝之情，並保證如今他們已經是親密的兄弟，為了同一個目標團結一心。在與每一位指揮者握手致禮之後，皇帝讓他們各自分散，回到自己的崗位上，然後融入了聖索非亞大教堂的人群之中。
當晚拜占庭皇帝幾乎徹夜未眠。他留在教堂中祈禱，一直到蠟燭全部熄滅，然後騎馬離開教堂，與他的家人做最終的告別，整晚剩下的時間裡他一直倚靠牆壁端坐，並且對天起誓，他已經為帝國做了力所能及的一切。皇帝來到城牆上防守最為脆弱的地帶，下馬等待黎明即將到來的進攻。然而，蘇丹卻決定在太陽昇起之前便先發制人。凌晨1點30分，寂靜的夜色被震耳欲聾的喊殺聲打破了。土耳其大軍的火炮一齊發射，將一部分城牆徹底擊垮，拜占庭守軍只能以最快的速度開始修復。頃刻間，城牆出現了巨大的裂口，穆罕默德率領大軍長驅直入，拜占庭一方根本來不及修復。三小時內，進攻的勢頭始終持續，但多虧朱斯蒂尼亞尼的努力，他們成功擊退了每一次猛攻。熱那亞的指揮官似乎總能夠及時趕到，鼓舞己方計程車氣，及時加固即將潰敗的防線。到了大約凌晨4點的時候，精疲力竭的奧斯曼大軍開始撤退，隊形分散，只留下主力部隊繼續深入。土耳其人再一次突破了基督教大軍的防線，在遍地死傷之中開闢道路，試圖逐步深入君士坦丁堡內部。大軍的進攻極其猛烈，幾近瘋狂，每個人都渴望得到蘇丹的嘉獎，或是為了信仰戰死，最終升入天堂淨土。土耳其軍一寸寸地奮力前進，但君士坦丁始終能夠及時加固防禦，然後擊退敵人的進攻。精疲力竭的守衛部隊在擊退奧斯曼大軍後便紛紛癱倒在地，但他們始終未能得到喘息之機。穆罕默德心知自己的敵人已經是強弩之末，便派出了自己的精銳蘇丹親兵。
蘇丹親兵部隊與拜占庭軍中的瓦蘭吉衛隊或古羅馬的禁衛部隊大體相似，他們是土耳其作戰的中堅力量。親兵成員通常來自基督教家庭，很小時便被帶離故土親人，被迫皈依伊斯蘭，這些戰士極為忠誠，而且訓練有素。伴隨著雄壯的軍樂，這些軍容嚴整的部隊組成了一條牢不可破的陣線，似乎對從城牆上落下的任何攻擊都無動於衷。起初，他們一度被拜占庭軍壓制，但在作戰中朱斯蒂尼亞尼也不幸負傷，一支弩箭穿透了他胸前的盔甲。這並不是一處致命傷，但受傷的朱斯蒂尼亞尼已經精疲力竭，無法再繼續作戰了。君士坦丁請他留下，他深知如果大軍看到自己的統帥率先撤離，將對士氣造成極為惡劣的影響，但朱斯蒂尼亞尼不願改變心意，他來到了港口，登上了等在此處的一艘船。
皇帝最大的擔憂此時成了現實。熱那亞軍目睹他們英勇無畏的統帥離開了君士坦丁堡城牆，恐慌情緒幾乎瞬間蔓延開來，當蘇丹親兵再一次發起進攻時，他們開始通過內部的城門撤退。在混亂之中，土耳其人摧毀了數座塔樓，將陷在城牆之間、驚恐萬分的守軍屠殺殆盡。從所在的聖羅曼努斯之門望去，君士坦丁感到一切都已經無法挽回。伴隨著「城池已經失守，但我還活著」的高呼，他拋下自己的皇權節杖，衝入敵陣，就此不知所終。
可怕的大屠殺開始了。土耳其士兵在街道四處衝殺，不久街道便血流成河，屍體堆積如山，甚至阻擋住了視線。威尼斯人和熱那亞人設法籌集船隻，然後逃離了君士坦丁堡，幸運的是，土耳其水手封鎖了港口，希望能夠在洗劫中分得一杯羹，因此已經放棄了追逐他們的船隻，但剩下的人只能面臨最終的厄運。婦女兒童遭到侮辱玷汙，所有男人被趕盡殺絕，房屋都被洗劫破壞，教堂也難逃被付之一炬的命運。城中最為著名的聖像，一幅據傳說由聖路加親手繪製的畫作，也被撕成碎片，古代的雕像紛紛倒塌，化為齏粉，帝國的陵墓被拆毀，屍骨被棄置街頭，宮殿僅剩下破碎的軀殼。
隨著奧斯曼帝國的旗幟在君士坦丁堡城牆，甚至大皇宮上方升起，城中居民的情緒徹底崩潰，他們紛紛逃向最終的安全之所。一個古老的傳說中言明，聖索非亞大教堂永遠不會落入土耳其人之手，因為一位天使將會從君士坦丁紀念柱附近降臨人間，他會保衛帝國的信仰之地。在深如洞窟的建築內部，晨禱儀式正在進行，舒緩優美的聖歌迴盪在殿堂中，熟悉的金色聖像似乎能夠為來此避難的人民帶來慰藉。但古代的預言只是虛妄的幻想——並沒有天使出現來拯救人民，甚至巨大的青銅大門也無法阻止他們兇殘的敵人的腳步。土耳其人蜂擁而入，殺死了身處聖壇之上的神父，然後將在場的所有人全數屠殺。少數比較幸運的富裕人群會被帶到奴隸市場販賣，但他們也要被迫目睹神聖的教堂遭到毀滅。牧首的法衣被披在野狗身上，聖餐也被盡數拋在塵土之中。一名土耳其親兵嘲諷地將自己的帽子掛在十字架頂端，聖壇徹底倒塌，被用作馬匹餵食的水槽，有人甚至在此強暴俘虜的婦女和兒童。任何看上去有價值的東西都從牆上被撬走，或是徹底粉碎，任何能夠找到十字架的地方都化作焦土，無一倖免。
到了第一天的晚些時候，城市幾乎被洗劫一空，21歲的蘇丹下令暫時停止屠殺。聖索非亞大教堂已經被改造成了清真寺，內部光輝燦爛的馬賽克鑲嵌圖案被幾何圖案所遮掩，巨大的木盾上懸掛著《古蘭經》的詩篇，在牆上的恰當角度也打通了米哈拉布（壁龕）。倖存的人們充滿困惑，他們發現自己不知什麼時候已經深陷於一座幾乎無法辨認的陌生城市。穆罕默德下令將所有貴族出身的男性全部處死，之後將剩下的俘虜賣為奴隸，並且賞賜給他手下的主要支援者每人400名希臘孩童。因為未曾找到君士坦丁的屍體，他感到格外擔憂，必須親眼看見自己大敵的屍體才能讓他安心。蘇丹派出人手在血流成河的城市間四處搜尋，在無數具屍體間徘徊，仔細檢查被砍下的頭顱。搜查者發現了一具屍體，穿著絲綢的衣袍，上面刺繡著雄鷹圖案，但當穆罕默德用長矛刺穿屍體的頭顱，並在全城遊行炫耀時，那些真正見過皇帝的人卻沒有感到半分驚恐。儘管蘇丹做了最大的努力，還是未能找到君士坦丁真正的遺體。不論此時是生是死，君士坦丁十一世最終未落入敵人之手。
在延續了1123年又18天之後，拜占庭帝國的歷史終於畫上了句號。在聖索非亞大教堂大穹頂之下舉辦了近千年的聖餐會最終歸於寂靜，焚香的煙霧也在全城的教堂中徹底煙消雲散。曾經風雨飄搖的拜占庭帝國如今真正開始了永遠的流亡，但我們至少可以說，拜占庭帝國迎來了一個輝煌悲壯、充滿英雄氣概的結局。帝國的末代皇帝沒有選擇投降，也未曾背棄他的理想，而是力戰至死，因而得以與手下的戰士們在同一處安眠。這位48歲的拜占庭皇帝充滿驕傲、英勇萬分，為整個帝國帶來了最終的圓滿。正如第一個統治這座博斯普魯斯海峽邊城市的人一樣，他同樣名為君士坦丁，有一位名為海倫娜的母親，在國家危亡的時刻，他當之無愧能夠與查士丁尼大帝比肩。
如今，米斯特拉的聖迪米特里奧斯教堂的地板上依然篆刻著雙頭鷹的圖案，拜占庭帝國的末代皇帝便是在此處加冕稱帝。
在他不在場的情況下，為了保證巴爾幹地區豪富階級的忠誠，穆拉德二世時常派出自己的兒子作為人質。其中比較著名的囚禁者便是特蘭西瓦尼亞的王儲弗拉德三世，在遭囚禁時期，他便經常用尖利木棍殺死鳥類取樂。他對土耳其人滿懷仇恨，尤其是對年輕的蘇丹穆罕默德二世，因此畢生致力於將土耳其人驅逐出特蘭西瓦尼亞。他的殘忍無情不久便為他贏得了一個綽號「穿刺者」，但他本人則更為偏愛他父親的綽號「龍」，並因此被後人稱為「德古拉」（dracula），即「龍之子」，他也因此名而聞名後世。
唐納德·尼科爾著，《不朽的帝王》，第67頁。
穆斯林要在禱告時朝向聖城麥加的方向，這也是信徒祈禱時所需要朝向的真正信仰所在的方向。