穆罕默德二世见正面攻击不行，又生一计，决定采用挖地道然后进行坑道爆破的方法炸毁城墙，或者挖地道直接进入城内采用突然袭击的方法打开城门。土耳其军队花了大量的人力和功夫去挖掘地道，可是没想到被守城的军队发现了，他们采取烟熏、填埋、水灌等各种办法，使得挖地道的土军不是被活埋就是被呛死、淹死，地道也被炸毁，土耳其方面还损失了不少士兵。
穆罕默德见挖地道不成，又把新发明的攻城车投入战斗。这种攻城车的车，上配有塔堡，外面包有三层厚厚的牛皮，载有炮火和弓箭手，真可说是一座 "流动堡垒"了。他们把这种攻城车推到城门边，以为可以靠这个来突击制胜，但是守城的吉斯提尼应对巧妙，他把火药桶放在壕沟内，等攻城车经过的时候引爆，大量攻城车顷刻间灰飞烟灭。没被炸毁的攻城车上的士兵，企图利用云梯登上城墙，但被守军的火枪和弓箭杀死。最后，土军伤亡了很多人也没能从西边城墙打开突破口。
这次大规模攻城的失败，使穆罕默德二世发热的头脑冷静了下来，经过一番观察和苦思冥想后，他发现北边的金角湾水面不宽，拜占庭人军队人数有限，那里的防备主要依靠横江铁索，只有控制金角湾，才能构成对北面海墙的威胁。可是怎样才能使舰队绕过铁索到达城下呢？这个问题穆罕默德二世想了很久，后来他在无意间发现，海湾的对面有一个加拉太镇，由意大利的热那亚商人据守着。穆罕默德二世派人去花重金收买这些商人，并许诺以后给予其商业上的特权。热那亚商人唯利是图，被穆罕默德二世收买了。穆罕默德二世在加拉太北面铺设了一条长6公里的路上船道，这条船道是由坚硬的木板铺成的，上面涂了一层厚厚的油脂，船可以从上面滑行，然后，他们连夜把近80艘战船用人力沿着船道拖到了金角湾。
这一出人意料的举动使君士坦丁十一世大吃一惊，他想利用夜袭来摧毁那些船只，可是失败了，这时候有些人劝他为了个人的性命还是逃跑为妙，但这位皇帝含着眼泪说到："我求你们不要再向我说这种话。而且也希望你们永远也不要离开我，而我也永远不会离开你们!我决心在这里和你们死在一起！"皇帝的话语激励了手下的将士，他们在两面受敌的情况下坚持作战，防守了将近两个月，打退了土耳其人一波又一波的进攻。尽管土耳其军队可以源源不断的得到补充，可他们的消耗还是很大，就连穆罕默德二世的亲卫队也投入了战斗。拜占庭方面经过这么长时间的战斗死伤也很大，而且得不到补给，士兵已经疲惫不堪，民心开始动荡，皇帝面对这种状况也只能向上帝祈祷了。
四、罗马陨落
1453年5月29日凌晨，随着大雾和零星的小雨，土耳其军队开始了规模最大的一次总攻。穆罕默德二世亲自指挥军队发动了第三次进攻，同时用许多大炮猛轰城墙。这时，大炮终于轰开了一个缺口，土耳其大军一拥而上，和正面军队一起夹击守城部队，双方展开了面对面的肉搏战。
君士坦丁十一世目睹了这一切，默念上帝保佑，跳下马来，从容地脱去皇帝的勋章和服饰，拔出了长剑。当他看到正在屠杀自己子民的土耳其士兵，一时怒上心头，高喊着"我要与我的城池共存亡!"说罢他挥着剑冲了过去，他杀了几个土耳其兵，但很快就被众多的土耳其兵砍倒，成了路边的一具尸体。不久，皇帝的尸体被人认出，穆罕默德二世把他的人头割下，到征服的各处去展示，以证明自已是胜利者。
土耳其人攻占君士坦丁堡之后，大肆掠夺三天，王宫、教堂和许多有价值的文物被破坏，残存的六万居民被卖为奴隶。土耳其人并没有毁灭这个城市，他们把君士坦丁堡改名为伊斯坦布尔，作为自己的新国都，把东正教的索非亚大教堂改为清真寺。
