В первые часы Инкерманского сражения русская атака вылилась в серию хаотических рукопашных столкновений вдоль Инкерманских гор. Первой из русских войск в атаку перешла колонна генерала Соймонова, которая выступила из Севастополя около 02:00 и достигла подножья Казачьей горы примерно через три часа. У Соймонова было примерно 22 12-фунтовые средние пушки. Как и полковник Федоров 10 днями ранее, Соймонов направил батальон пехоты в слабозащищенное ущелье.
Первыми в бой с англичанами вступили Томский и Колыванский полки. После холодной и сырой ночи, проведенной британцами в пикете, многие их ружья дали осечку, в связи с чем русским солдатам удалось быстро смять передовые позиции противника. Командир 2-й британской дивизии бригадный генерал Пеннефазер, замещавший заболевшего Эванса, вскоре понял, что действия противника не были просто разведывательной вылазкой. Пеннефазер решил двинуть свои войска вперед, рассчитывая, что туман и густой кустарник скроют от неприятеля, что у него недостаточно людей, а пикеты дадут ему возможность продержаться до подхода помощи. Пеннефазер отправил большую часть своих войск к пикетам, оставив лишь небольшой резерв. Вскоре все находившиеся на передовой войска оказались по большой части вовлечены в локальные бои. Учитывая, что русская артиллерия сосредоточила свой огонь на палатках лагеря 2-й дивизии, опустевших к этому моменту, решение Пеннефазера отправить почти все свои части вперед выглядело своевременным. Хотя британские войска и уступали противнику в численности, они успешно удерживали позиции, расположенные в низкой седловине к югу от Казачьей горы, где англичане были в целом неуязвимы для огня русской артиллерии. В 07:00, когда лорд Раглан — главнокомандующий британскими войсками в Крыму — прибыл на место событий, ожесточенный бой шел по всему фронту от «Укрепленной батареи» до ущелья. Раглан приказал гвардии и легкой дивизии усилить Пеннефазера и распорядился снять с осадных позиций пару 18-фунтовых пушек.
Тем временем Соймонов решил продолжить наступление, не дожидаясь подхода Павлова, тем более что тот несколько задерживался. Соймонов отправил разведывательные части в ущелье, чтобы они присоединились в уже находившемуся там батальону. Однако они наткнулись на фланг 49-го полка, который дал по ним залп из ружей, после чего перешел в штыковую атаку, опрокинув и обратив в бегство противника. 49-й полк оказался под ударом превосходящих сил русских и отступил, однако теперь русские части находились на покрытой густым кустарником местности под огнем британских пушек, в результате чего они смешали свои ряды. Когда же передовые русские подразделения продвинулись вперед, они столкнулись с авангардом подходившей легкой дивизии. Последовал беспорядочный бой, однако вскоре численное превосходство русских все же сыграло решающую роль.
Поскольку англичане отбили удар Соймонова справа, Томский и Колыванский полки были развернуты на юго-восток против пикета, который вел бои с самого рассвета. Находившиеся здесь слабые силы не должны были стать серьезным препятствием. Однако томичи неожиданно наткнулись на четыре роты 77-го полка, которые только что отбросили батальон Екатеринбургского полка. Томичи бежали, увлекая за собой остатки двух батальонов екатеринбуржцев. Однако казалось, что остальные части Томского и Колыванского полков слева от этого участка находятся в лучшем положении. Они оттеснили пикет 2-й бригады к батарее G на горе Инкерман. Однако англичане отошли к склону, чтобы дать возможность расположенным за их позициями пушкам открыть огонь картечью по русским войскам, в результате чего тем пришлось отступить к Казачьей горе. По всему фронту неповоротливые русские колонны разбились об упорно удерживаемые британскими солдатами позиции. Кроме того, боевой дух русских войск сильно упал, когда их командир Соймонов был смертельно ранен.
Восточнее в бой, наконец, вступили передовые части Павлова. К Бородинскому и Тарутинскому полкам присоединился отставший батальон Екатеринбургского полка, после чего русские войска спустились в ущелье и двинулись в юго-восточном направлении. Здесь передовой Тарутинский полк пошел на штурм «Укрепленной батареи», начав серию кровопролитных атак Бородинский полк двигался по ущелью на юг к «Барьеру». Когда русские приблизились, 30-й полк полковника Молеверера пошел в атаку вниз по склону, сорвав маневр противника. Похожая ситуация складывалась и на «Укрепленной батарее». 41-й полк во главе с бригадиром Адамсом атаковал тарутинцев и присоединившихся к ним екатеринбуржцев. Уже выдохшиеся после подъема по крутому склону русские войска в беспорядке отступили. К 07:30 все первые атаки русских войск были отбиты с большими потерями. Решение Пеннефазера двинуть свои силы вперед, казалось, полностью оправдалось. Но теперь войска под командованием Данненберга — 16 батальонов Соймонова в резерве и прибывшие 12 свежих батальонов Павлова -только начинали готовиться к главному сражению.
После прибытия Павлова количество пушек на Казачьей горе увеличилось до 90, а его 10 000 свежих солдат перешли в наступление. Четыре батальона Охотского, Селенгинского и Якутского полков ринулись вниз по склонам Казачьей горы, собираясь смять правый фланг англичан. Ввиду численного превосходства противника войска Адамса под угрозой обхода с фланга вынущены были отступить. Они отошли к горе Инкерман, и «Укрепленная батарея» перешла в руки русских. Теперь стал усиливаться натиск на войска, оборонявшие «Барьер». Вышедшие из ущелья четыре батальона Якутского полка отбросили 30-й полк, у которого уже начали заканчиваться боеприпасы, назад к горе Инкерман. Пеннефазер использовал часть своих резервов, чтобы оттеснить Якутский полк обратно в ущелье. Однако правая колонна Якутского полка решительно наступала к Инкерманским горам. Чтобы остановить противника на этом участке, англичане могли задействовать только 30-й полк, солдатам которого приходилось использовать лишь свои штыки, поскольку боеприпасы у них фактически закончились. После очередной штыковой атаки солдаты Якутского полка присоединились к своим измотанным товарищам, укрывшимся в ущелье.
Затем Якутский полк перегруппировался и двинулся под артиллерийским огнем справа от горы Инкерман. Это наступление едва не было сорвано огнем размещенных на горе Инкерман пушек, но англичане были лишены поддержки пехоты, чтобы нанести последний удар, и русские части постепенно восстановили темп. Однако Якутский полк все же остановили прибывшие подкрепления из 4-й британской дивизии, которые нанесли удар вниз по склону и в штыковой атаке отбросили противника. В результате этих ожесточенных боев в британской линии фронта образовался разрыв между «Барьером» и «Укрепленной батареей» — на этом участке практически не осталось войск. Во время наступления Якутского полка
на данное обстоятельство никто не обратил внимания, но во время отступления одна из колонн свернула влево через разрыв в британской линии. Эта колонна присоединилась к Охотскому и Селенгинскому полкам, создав серьезную угрозу всему британскому правому флангу. «Укрепленная батарея» осталась в руках Охотского полка, к которому присоединились селенгинцы. Теперь этим солдатам пришлось противостоять нескольким яростным контратакам англичан. Русские стойко удерживали позиции, в течение получаса успешно отбивая атаки брошенных против них шести рот из состава двух британских бригад.
В этот момент на поле боя с двумя своими батальонами появился генерал Боску, который пришел к выводу, что действия русских войск у Сапун-горы были отвлекающим маневром. Кроме того прибыла Гвардейская бригада с двумя батареями. 3-й гренадерский гвардейский полк немедленно атаковал «Укрепленную батарею» со склона переднего хребта. Он обрушился на охотцев и выбил их из «Батареи». Когда подтянулись два других батальона, гвардейцы столкнулись с остатками Охотского и Селенгинского полков. Главной целью русских войск, которые, судя по всему, обошли их с фланга, была все та же «Батарея» и они снова и снова шли на нее в атаку. Каждый раз, когда русские солдаты поднимались по крутым склонам к «Батарее», англичане встречали их залпами ружейного огня, а затем и штыковыми атаками. Несколько раз русские войска врывались в «Батарею», но им так и не удалось там удержаться. В течение примерно 45 минут «Батарея» четыре раза переходила из рук в руки.
Увидев угрозу для своих гвардейцев слева, герцог Кембриджский обратился к Пеннефазеру за помощью, прося его расширить своей фронт и закрыть разрыв между «Батареей» и «Барьером». Однако бой за «Укрепленную батарею» требовал от англичан использовать все новые и новые силы, хотя русским также приходилось задействовать подкрепления. Подошедшие войска вскоре уже сражались на «Батарее», так же как и гвардейцы. На данном этапе ни одной из сторон не удавалось полностью контролировать действия своих войск. Казалось, англичанам это все же удавалось лучше, но растущий беспорядок в их рядах означал, что они скоро окажутся в полном расстройстве.