Während des Krimkrieges führte Cathcart die 4. Division des britischen Heeres. Diese kommandierte er in der Schlacht an der Alma und in den Schlachten von Balaklawa und Inkerman. Bei Inkerman trug seine Division die Hauptlast des Kampfes und verlor mehr als ein Drittel ihrer Männer. Cathcart selbst fiel ebenfalls in dieser Schlacht.