В центре позиции ее фронт пересекался у селения Бурлюк балкой, по которой проходила главная Евпаторийская дорога. К востоку от этой дороги находилась довольно значительная возвышенность, отдельный холм которой отстоял от реки на 200–250 м, составляя крайний правый фланг позиции. Высоты левого берега Альмы представляли все удобства обзора и обстрела обширной равнины правого берега, покрытой густыми виноградниками, садами и селениями (Альма-Тамак, Бурлюк и Тарханлар) лишь непосредственно у реки.

Реку во многих местах можно было перейти вброд, деревянный мост имелся лишь против селения Бурлюк. Выгодными сторонами позиции являлись: хороший обзор, возможность прицельного обстрела атакующих, скрытое расположение войск, труднодоступность для артиллерии противника из-за высот на левом фланге.

И без того сильная позиция на Альме могла быть доведена средствами фортификации до высокой степени обороноспособности, но, несмотря на избыток времени, средств и сил, ничего в этом отношении русским командованием сделано не было.

Вместе с тем фронт позиции составлял более восьми километров, то есть был слишком растянутым. Командование русскими войсками переоценило труднодоступность левого фланга и не приняло меры по его укреплению. Пространство от моря до левого фланга обеспечивалось одним батальоном Минского полка с целью предотвращения возможной высадки в бухте Улукуль, а старое Татарское укрепление на утесе левого берега Альмы — лишь одной ротой. С вершины этого почти неприступного утеса к реке вела лишь небольшая тропинка, и преградить путь неприятелю представлялось достаточно просто. Интересно то обстоятельство, что до боя ежедневно к бухте Улукуль высылался батальон с четырьмя орудиями. В день же сражения ни к бухте, ни к утесу вообще не было выслано ни войск, ни наблюдателей.

К востоку от дороги Альма-Тамак-Аджи-Булат по обрыву Альмы располагались в ротных колоннах 5-й и 6-й батальоны Белостокского и Брестского полков. Во второй линии расположился в колоннах, готовых для атаки, Тарутинский полк. Резерв — Московский полк с четырьмя батареями 17-й артиллерийской бригады — расположился в полутора километрах от 2-й линии.

В центре позиции по левому берегу Альмы стояли 2 легкие батареи 16-й артиллерийской бригады, а за ними занимал позицию Бородинский полк. Восточнее Евпаторийской дороги занимала позицию 1 батарея 16-й артбригады, а за нею егерский Великого Князя Михаила Николаевича полк. Во 2-й линии расположился Суздальский пехотный полк. Казаки, располагаясь за правым флангом, прикрывали его. 6-й стрелковый, 6-й саперный и сводный морской батальоны были рассредоточены в садах деревень Бурлюк и Альма-Тамак. Общий резерв из 3-х батальонов Минского полка, Волынского полка с легкой батареей 17-й артбригады и гусарской бригады 6-й артдивизии располагался в ложбине при Евпаторийской дороге. Командование войсками, расположенными в центре и на правом фланге, было поручено генералу князю Горчакову; войсками левого фланга командовал генерал-лейтенант Кирьяков.

Союзники, пользуясь превосходством сил, предполагали одновременно атаковать позицию русских с фронта, обойти дивизией генерала Боске левый фланг и нанести решительный удар правому флангу также обойдя его.

План союзникам удалось выполнить полностью.

7 сентября противник подошел к р. Альма и завязал перестрелку с русскими частями. Боевой порядок союзных войск состоял из четырех французских и одной турецкой дивизий на правом фланге и пяти английских дивизий на левом фланге, который прикрывала конница Кардигана. Войска обеспечивались мощной огневой поддержкой корабельных орудий.

8 9 часов утра 8 сентября 2 колонны французов и турок под командованием Боске перешли в наступление и быстро заняли деревню Улукул и господствующую высоту на левом фланге русских войск. Те самым было обеспечено развертывание дивизии Боске во фланг Белостокскому и Брестскому полкам, а также резервному Минском полку. В это время остальные войска союзной армии выстроили боевой порядок для атаки.

С выгодных позиций, при поддержке судовых орудий, французы расстреливали цепи атакующих русских. В таких условиях англичане и еще три французские и одна турецкая дивизии, несмотря на большие потери, понесенные при форсировании р. Альма, смогли начать успешные действия с фронта. Бородинский, Казанский и Владимирский полки, ведомые генералами князем Горчаковым и Квицином пытались штыковыми атаками оттеснить противника к реке. Однако, попав под перекрестный огонь, вынуждены были отступить под прикрытием Суздальского и Углицкого полков. Наступление союзных войск было остановлено лишь усилиями Волынского полка, гусар и казаков. Однако потери русских войск были столь велики, что они были вынуждены отступить к Севастополю.

Основные причины поражения русской армии следующие. Двойное превосходство противника в силах, важное преимущество в положении, неиспользование русскими войсками всех средств фортификации в целях возможного усиления позиции, недостаточность разведки, не выяснившей возможности обхода левого фланга, отсутствие наблюдения за флангами и за движением неприятельских колонн и, наконец, разрозненность в действиях частей нашего боевого порядка, не имевших общего руководства и предоставленных самим себе.

Союзные войска, также понеся большие потери, отказались от преследования. Всего в сражении на Альме союзники потеряли 4 З русские — 5 700 человек. Сражение показало полное преимущество нарезного оружия (штуцеров) и рассыпного строя легкой пехоты перед гладкоствольным оружием, сомкнутыми колоннами и развернутыми линиями, использовавшимися в боевых порядках русской армии, сражении на Альме русские войска впервые стихийно применили новый боевой порядок — стрелковую цепь.