В начале Крымской войны пароходофрегат был вооружен и вошел в состав Черноморского флота. Под командованием капитан-лейтенанта И.Г. Руднева принимал участие в Синопском сражении, после сражения буксировал в Севастополь линейный корабль «Три Святителя». Во время обороны Севастополя совместно с пароходофрегатами «Владимир», «Громоносец», «Бессарабия», «Крым» и «Одесса» входил в отряд под командованием капитан-лейтенанта Г. И. Бутакова. В конце августа 1855 года «Херсонес» был посажен на камни в Северной бухте при оставлении города гарнизоном.