Meskipun demikian, kaisar dan rakyatnya bersiap untuk pengepungan, memperbaiki tembok, menimbun makanan, dan membuat senjata.
Pada bulan April 1453, pasukan Ottoman memulai pengepungan mereka. Dengan jumlah antara 50.000 hingga 80.000, mereka melampaui para pembela Bizantium.
Pasukan Bizantium diperkirakan berjumlah sekitar 7.000 hingga 10.000.
Mehmed II membawa serta meriam-meriam tangguh. Meriam-meriam tersebut mampu menghancurkan tembok-tembok kota yang dulunya tidak dapat ditembus.
Selama minggu-minggu berikutnya, para pembela menghadapi serangan gencar dari darat dan laut.
Sepanjang pengepungan, Constantine XI Palaiologos memimpin dengan keberanian dan tekad.
Ia sering berada di tembok, mengarahkan pertahanan, meningkatkan moral prajuritnya. Sang kaisar bahkan berpartisipasi dalam pertempuran kecil.
Kepemimpinannya adalah mercusuar harapan.