На початку листопада 1853 Нахімов зі своєю ескадрою крейсував у південно-східній частині Чорного моря з метою припинити висадку турецького десанту на кавказький берег, про що розвідка отримала вірогідні відомості. 11 листопада російські кораблі виявили в Синопській бухті ворожу ескадру. Нахімов заблокував її, попри те, що в той момент у нього було лише 3 лінійних кораблі, інші довелося повернути до Севастополя, настільки вони були пошарпані зимовими штормами. 16 листопада до Нахімова приєднався загін контр-адмірала Новосільского, що довело склад російської ескадри до 6 лінійних кораблів і 2 фрегатів.
Нахімов мав перевагу в кількості гармат — 710 проти 472 бортових і 26 берегових. Але він був змушений проводити тактичне розгортання під вогнем турків. Саме в цей період бою російські кораблі отримали найбільше число пошкоджень і зазнали чутливих втрат у людях. Однак, як тільки нахімовські кораблі зайняли свої позиції, а зробили вони це точно, як на огляді, і відкрили спільний вогонь, картина різко змінилася. Попри жорстокість і завзятість турків на початку бою, після перших російських залпів їхні кораблі почали виходити з ладу один за іншим — займалися і викидалися на берег внаслідок обриву якірних канатів. Три кораблі вибухнули й злетіли в повітря. Ще через деякий час берегові батареї були зрівняні з землею. Після короткотривалого бою проводилося знищення недобитих кораблів, які не можна було відвести до Севастополя через великі пошкодження.Турецька ескадра під формальним командуванням Осман-паші, а фактично керована англійським радником Слейвом, складалася з 2 пароплавів, 7 великих фрегатів, 3 корветів і 4 транспортів. Ескадра стояла, приготувавшись до бою, в одній лінії, зігнутій концентрично відносно берегової лінії, причому 4 з 6 берегових батарей Синопа становили хіба що другу лінію вогню.
У міру того, як ставали відомі всі обставини й деталі Синопського бою вони дедалі більше дивували сучасників. Навіть вороже налаштована до Росії газета «Таймс» — орган керівних кіл «володарки морів» — змушена була опублікувати визнання, не зовсім звичне для англійського вуха, вихованого на розповідях про британські перемоги. Вона зазначала, що такого кінця бою і в такий короткий час ніколи ще не було.Через чотири години турецької ескадри і чотирьох берегових батарей не існувало, як не існувало й суднобудівної верфі зі стапелями та складами. Населення, на чолі з губернатором, в паніці втекло в гори. Врятувалися втечею лише акумуляторний пароплав «Таїф», і близько третини уцілілих матросів, що добралися вплав до берега. Віце-адмірал Осман-паша з двома капітанами загиблих фрегатів і значним числом матросів потрапив у полон. Другий флагман потонув, добираючись до суші. Історія ще не знала такого рішучого бою з такими надзвичайними результатами, якщо врахувати, що Нахімов не втратив жодного корабля і що в російській ескадрі було тільки 37 вбитих і 234 поранених.
До кінця бою наспів пароплавний загін на чолі з віце-адміралом Корніловим, безуспішно намагаючись перехопити «Таїф», який пішов від погоні, користуючись своєю перевагою в швидкості. Заставши у вогні уламки турецького флоту й пожежі на березі, Корнілов обмежився наданням допомоги при приведенні в порядок кораблів, які мали значні пошкодження після бою. «Марія», на якій тримав прапор Нахімов, мала 60 пробоїн у корпусі, не рахуючи ушкоджень щогл і рангоуту.
То дійсно була швидка переможна битва, тим більше, що російський флот мав значну перевагу в кількості гармат . Але ця перемога аж ніяк не вплинула на хід Кримської війни. Російський флот був застарілим у порівнянні з англо-французькою ескадрою, що складалася із новітніх гвинтових кораблів, і його затопили при вході до Севастопольської бухти.
