çi olarak gönderdi. Teslim olmaları halinde Konstantin ve ailesinin arzu ettikleri yere güvenle gidebileceği, halkın canına ve malına dokunulmayacağı, son olarak Paleologos Hanedanı'yla dostane ilişkilerin kurulacağı ancak teslim olmazlarsa imparator ve diğer asillerin öldürüleceği, şehir halkının esir edileceği, orduya yağma için müsaade verileceği belirtiliyordu. İmparator şehri teslim etmeyi reddetti fakat vergi vermeye hazır olduğunu belirtti. Konstantin-Mehmed arası diyalogdan hemen sonra 25 veya 26 Mayıs günü Macaristan Krallığı elçisi ordugâha geldi, kuşatmanın kaldırılmaması halinde Macar-Bizans ittifakının kurulacağını ve büyük bir Haçlı donanmasının da yola çıkmış olduğunu iletti. Bahsedilen Haçlı donanması, Konstantin'in beklemekte olduğu Jacomo Loredan komutasındaki donanmaydı ve Sakız Adası'na ulaşmıştı. Bu tehditten sonra 27 Mayıs günü Osmanlı ordugâhında toplantı yapıldı; Sadrazam Çandarlı Halil Paşa'nın endişelerine rağmen kuşatmanın sürdürülmesine ve 29 Mayıs'ta son hücumun yapılmasına karar verildi. Macar elçisi hapsedildi, hücum kararı ve günü Osmanlı ordusuna duyuruldu; şehrin fethedilmesi halinde bütün askerlerin üç gün boyunca şehri yağmalama hakkına sahip olduğu padişah tarafından ilan edildi. Ayrıca padişah, surların üzerine çıkacak ilk askere ödül vereceğini fakat savaştan kaçanları da idam ettireceğini ilan etmişti; yağma izninin çıkmasından sonra Osmanlı ordusunda şenlikler başladı ve çadırlar, gemiler ışıklandırıldı; şehirdekiler duyacak biçimde tekbir sesleri yükselmekteydi.

Artık surlar geceleri de bombalanıyordu ve savunmacılara gedikleri kapatmak için fırsat verilmiyordu, 28 Mayıs'ta St. Romanos Kapısı'nda açılan bir gediğe giren Osmanlı birlikleri Cenevizli Giustiniani'nin birlikleriyle çarpıştı ve püskürtüldü. Çarpışma esnasında komutan Giustiniani'yle dövüşen Murat Paşa, Giustiniani tarafından öldürüldü. O gece halkın ve asillerin katılımıyla Ayasofya'da ayin yapılarak insanların görev yerlerine gitmesi için gün boyu çanlar çalındı. Surların mazgallarına yerleştirilmek üzere Venedik elçisi Bailo tarafından getirtilen yedi araba dolusu kalkan, Bizanslı hamalların istediği paranın zamanında karşılanmaması sebebiyle yerleştirilemedi ve ertesi günkü son muharebede kullanılamadı. Sabah olmadan önce Giustiniani, hasar gören yerlerin tamiratıyla meşguldü ve harap haldeki St. Romanos Kapısı'nın ardına derin bir hendek ile siper yaptırdı. Giustiniani, yaptırdığı sipere yerleştirilmek üzere birkaç top istediyse de Megadük Notaras bunu reddetti.

Sultan Mehmed ordusunu üç gruba ayırmıştı; ilk grup yaşlılardan ve Hristiyanlardan, ikinci grup orduya katılmış Müslüman köylülerden ve azablardan, üçüncü grup ise yeniçerilerden oluşmaktaydı. Her grubun yaklaşık 50 bin askerden oluştuğu kaydedilmiştir. Ordunun büyük kısmı ağır hasarlı St. Romanos Kapısı önlerindeydi. İmparator Konstantin ve Giustiniani de bu hattı savunmak üzere birlikleriyle beklemekteydi. 29 Mayıs Salı günü güneş doğmadan Osmanlı ordusu namaz kıldı ve mehter takımı hücum marşı çalmaya başladı. Yaşlılardan ve Hristiyanlardan oluşan ilk grubun öncelikli görevi merdivenleri surlara taşımak idi. Güneş doğmadan muharebe başlamıştı fakat surlara dikilen merdivenler derhal Bizans askerleri tarafından devriliyor, surlara yaklaşan askerler de fırlatılan taşlarla oklarla öldürülüyordu. Bu grubun taarruzu iki saat sürdü. Çoğunluğu imha edilen bu grup, ordugâha doğru kaçmaya başladı. Fakat bir gün önce II. Mehmed'in verdiği emir uygulandı; kaçmakta olan askerler kılıçtan geçirildi ve surlara geri dönmeleri için zorlandı. Sıra ana muharip askerlerden oluşan ikinci gruptaydı, bu grubun da hücumu başladı. Saldırı giderek St. Romanos civarında yoğunlaşıyordu fakat ikinci grubun askerleri bir türlü surlara çıkamıyor, merdivenleri dikemiyordu. Bizans askerleri kızgın yağ, grejuva, ok ve taş kullanarak bütün saldırıları püskürtüyordu. İkinci grup da bitkin düşmekteydi ve bu durum Bizans kuvvetlerinin morali üzerinde olumlu etki yaratıyordu; bir buçuk saatlik savaşın ardından ikinci gruptan da bazı askerler geri kaçmaya başladı. Savaştan kaçanlar da yine komutanlarının infazlarıyla karşılaştı ve Sultan II. Mehmed, birkaç kaçak askeri topuzuyla cezalandırdı. II. Mehmed elinde kalan son grup olan yeniçerileriyle birlikte surlara yaklaştı. Bizans birlikleri artık yorgun düşmüştü, dinç ve tecrübeli yeniçeriler saflarını bozmaksızın surlara ulaştı; bir gece önce karşı taarruz için Konstantin'in emriyle açılan Kerkoporta Kapısı, elli kadar Osmanlı askerinin içeri girmesine olanak sağlayınca Bizans askerlerinin morali bozuldu. O esnada büyük Osmanlı topu ateşlendi ve yeniçerilere bir geçit açıldı, toz bulutunun içerisinde yeniçerilerle Bizans askerlerinin çarpışması başladı. Gözetleme kulesine girmeyi başaran Osmanlı askerleri imha edildi ve yeniçerileri de püskürttüğünü gören Bizans askerleri zafer sevinci yaşamaya başladı ancak Osmanlı topu tekrar ateşlendi; geride kalan Osmanlı birliklerinin taarruzu başlamıştı. Direnci kalmayan ilk sur Osmanlıların eline geçti, azabların da desteğiyle burayı sağlama alan yeniçeriler var güçleriyle ikinci sura yönelik saldırıyı başlatmıştı.

Her iki sur da harap haldeydi ve çarpışmalar sürüyordu. Bu esnada Cenevizli komutan Giustiniani ağır yaralandı, İmparator Konstantin'in ricalarına rağmen yarasının tedavisi için limana götürüldü. Komutan Giustiniani'nin yaralandığı haberi Bizans birliklerinde bozguna yol açtı, Bizanslı askerler şehrin sokaklarında kaçışmaya başladı; Venedik ve Ceneviz askerleri de gemilerine binip kaçmak üzere limana yöneldi. Bozgunun etkisiyle güneydeki Piyi Kapısı da düştü, Osmanlı askerlerinin yağması başlamıştı. Ordunun ağırlığı şehrin merkezine doğru ilerlemekteydi, oradaki zenginlikler daha fazlaydı ve sancaktarlar bir an önce Osmanlı bayraklarını dikmek istiyordu. Öğle olduğunda şehir düşmüş ve yağma başlamıştı ancak Haliç surlarında, Vasileos, Leon, Alexius burçlarında direniş devam ediyordu; daha sonra Haliç surları düşürüldüyse de üç burç direnmeye devam etti, Giritli denizciler tarafından savunulan bu üç burç vire ile teslim oldu ve denizcilere evlerine dönmeleri için II. Mehmed tarafından izin verildi. 

Şehir düşerken İmparator Konstantin'e ne olduğu konusunda kesin bilgi bulunmamaktadır. Kaynakların çoğunluğu Konstantin'in savaşırken yüzünden ve sırtından aldığı kılıç darbeleriyle öldürüldüğünü belirtmektedir. Kaçışan askerlerin altında ezilerek öldüğü, kaçma fırsatı bulduğu fakat kendini astığı, kesik başının Megadük Notaras tarafından tanındığı ve diğer Müslüman ülkelere gönderildiği de iddialar arasındadır. Küçük direnişlere rağmen şehirde yağma ve talan devam ediyordu; Osmanlı denizcileri de Galata'ya çıkarak Giudecca adlı Yahudi mahallesini yağmalamaya koyuldu. Sakız Adalı Leonard'a göre rahibeler tecavüze uğradı, manastır ve kiliseler yağmalandı; 50 ilâ 60 bin sivil köle edildi. Bazı kadınların tecavüze uğramamak için intihar ettiği belirtilmektedir. Fakat bazı Osmanlı tarihçileri, sadece şüpheli görülenlerin öldürüldüğünü ve çoğu insanın sadece köle edildiğini yazmaktadır. Talandan kaçan bazı denizciler, kadırgalarıyla beraber denize açılmayı ve yağmayla meşgul olan Osmanlı donanmasını atlatmayı başarmıştı; İstanbul'un Fethi hakkında birçok bilgiye kaynaklık eden Sakız Adalı Leonard ve Niccolò Barbaro da kaçanlar arasındaydı. Yine de denizcilerin çoğunluğu esir edilmiş veya öldürülmüştü, kaptan Cabriel Trivixan esirler arasındaydı. O gün Konstantinopolis'te 300 bin Venedik dukası değerinde yağma yapıldığı tahmin edilmektedir.

II. Mehmed, vezirleri ve komutanlarıyla birlikte St. Romanos Kapısı'ndan (Topkapı) şehre girdi. Ayasofya'nın önüne gelen II. Mehmed, secdeye kapanarak toprağı öptü ve kiliseye sığınan kalabalığın köle yapılmakla yetinileceğini söyleyerek dışarı çıkmalarını istedi; canlarına dokunulmadı. Ayasofya'daki mozaikleri ve değerli mermerleri incelediği tarihî kaynaklarda geçmektedir. Bu sırada mermerleri sökmeye çalışan bir askeri görünce tepki gösterdi ve şehirdeki binaların kendi mülkü olduğunu söyledi. Hücumdan önce askerlere verdiği üç günlük yağma iznine rağmen yağma ve talanın derhal bitirilmesini, itaat etmeyenlerin idam edilmesini emretti.

Marmara surlarını savunan Şehzade Orhan, şehrin düştüğünü anlayınca surlardan aşağı atlayarak intihar etmiş ve başı II. Mehmed'e götürülmüştür. Megadük Notaras tutuklandı, sonra da idam edildi. Kuşatma boyunca Konstantin'in yanında çarpışan Giustiniani ise yaralarından dolayı öldü. İki tarafa destek veren Ceneviz'deki Galata kolonisi sakinleri diğerleri gibi saldırıya uğramaktan korkuyordu ancak Zağanos Paşa'nın telkinleriyle sakinleştirildiler, Vali Giovanni Lomellino, Galata'yı Osmanlılara teslim etti. II. Mehmed'in öldürmekle tehdit ettiği Paleologos ailesi ve birçok asil, Osmanlı donanmasının yağmayla meşgul olmasından istifade ederek Mora'ya kaçtı. Yine de kaçamayan asillerin canına dokunulmadı, esir alınan 29 Venedikli asil 800 ilâ 2000 duka altın fidyeyle serbest bırakıldı, Konstantin'in yeğeni Osmanlı sarayında yaşamına devam etti ve İslamı seçerek Mesih Paşa ismiyle sadrazamlık yaptı.

Hristiyanların şehirde kalabileceği duyuruldu, İslam hukukuna göre yargılanmadılar, ibadetlerini özgürce sürdürdüler ancak ata binmeleri, silah taşımaları ve askerlik yapmaları yasaklandı. Scholarius adlı bir rahip, II. Gennadios ismiyle patrik seçildi ve II. Mehmed'ten bir takım imtiyazlar aldı; patrik tarafından Ortodokslara özel mahkemeler kurulabilecekti ve bu mahkemelerin üyeleri de ruhbanlardan seçilecekti. 1461'de II. Mehmed tarafından Ermeni Patrikhanesi kuruldu ve Bursalı I. Hovagim patrik olarak seçildi. Ortodoks patriği gibi Ermeni patriği de imtiyazlar aldı; Süryani, Habeş ve Kıpti kiliseleri bu patrikhaneye bağlandı. Yahudilere de haklar tanındı, Osmanlı himayesindeki ilk hahambaşı Moş Kapsari oldu.

Padişahın koruyucu tutumu sayesinde Ayasofya tahrip edilmedi, daha sonra Ayasofya'nın camiye çevrilmesi sebebiyle mozaiklerinin sökülmesi icap etti ancak sultanın emriyle mozaikler sökülmeyerek kireçle kaplandı. 18