В день приступа к Измаилу, 11 декабря 1790 года, он начальствовал первой колонной правого крыла. Быстро приближаясь ко рву и палисаду, преграждавшему путь от каменной казематной батареи к Дунаю, Львов приказал бросить фашины и сам первый перескочил через палисад, овладел первыми батареями и быстро следовал к Бросским воротам, но здесь был тяжело ранен и сдал команду полковнику Золотухину. Наградой за подвиги его на Измаильском приступе был орден св. Анны 1-й степени. Впрочем, Ланжерон утверждает, что Львов лишь притворился раненым, и вообще отзывается о поведении Львова во время штурма неодобрительно.