Zu Beginn des Krimkriegs (1853–1856) diente Uchtomski auf der Fregatte "Kovarna" (; 1845 erbaut; 52 Kanonen an Bord, durch küstenseitiges Artilleriefeuer während der Belagerung von Sewastopol 1855 versenkt). Vom 13. September 1854 bis zum 27. August 1855 tat er Dienst in der Garnison von Sewastopol als Teil der 44. Marinebesatzung im berühmten Fort Malakow. Im Februar 1855 wurde er Oberster Adjutant im Stab von Admiral Pawel Stepanowitsch Nachimow. Während der Belagerung von Sewastopol wurde er am Kopf schwer verwundet. Für seine Tapferkeit im Kampf wurde er hochdekoriert. Er hinterließ detaillierte Beschreibungen bekannter Persönlichkeiten des Krimkriegs, wie beispielsweise über Vizeadmiral Wladimir Alexejewitsch Kornilow, Konteradmiral Wladimir Iwanowitsch Istomin und Admiral Michail Petrowitsch Lasarew.