Вскоре после этого ему было приказано провести осаду сильной крепости Сан-Себастьян, которую генерал Рей защищал с большой доблестью и мастерством. 25 июля первый штурм был отражён с большими потерями, и, как следствие, осаду пришлось на некоторое время снять. Однако она была возобновлена после поражения маршала Сульта в битве при Пиренеях, и 31 августа была предпринята вторая попытка штурма. Было обнаружено, что брешь представляет собой почти непреодолимое препятствие, и штурмовая группа тщетно пыталась развернуть плацдарм. В этом почти отчаянном положении генерал Грэхэм приказал направить огонь тяжёлой артиллерии на куртину, всего в нескольких метрах над головами британских солдат. Это решение привело к успеху. Воспользовавшись взрывом на крепостном валу, который вызвал замешательство среди врагов, нападающие забрались на стену и после кровавой борьбы, продолжавшейся два часа, ворвались в город.