В середине сентября 1854 года союзники (в основном британцы, но также французы и турки) высадились в Крыму, а через несколько дней нанесли русским поражение в битве на Альме и встали лагерем вокруг Балаклавы — лучшей Крымской бухты. Шесть редутов на высотах севернее портового городка ощетинились ружьями и пушками. Генерал-майор лорд Джордж Лукан расположил бригаду тяжёлой кавалерии генерала Дж. Скарлетта к югу от лагеря, бригаду лёгкой кавалерии генерал-майора лорда Кардигана — к северу. Всего в Балаклаве и на укреплениях близ неё под началом графа Лукана стояло до 20 тысяч человек.
Выбить союзников из Балаклавы русское командование в лице главнокомандующего в Крыму князя Александра Сергеевича Меншикова отправило 16-тысячный отряд (при 64 орудиях) генерал-лейтенанта Павла Петровича Липранди (что «был страшно любим в дивизии»). В поход выступили Киевский гусарский, Ингерманландский гусарский, Уральский и Донской казачьи, Азовский, Днепровский пехотный, Одесский и Украинский егерские полки. Липранди собирался нанести урон врагу и по возможности нарушить снабжение армии союзников через порт, чтобы затем русские войска смогли изгнать их и из-под блокированного Севастополя — главной базы Черноморского флота.
Около пяти утра 13 (25) октября русский отряд начал обстреливать передовые редуты врага. Затем украинские батальоны и Азовский полк пошли в атаку и выбили турок из первого редута (потери неприятеля составили 170 человек убитыми). В панике турки даже не успели уничтожить артиллерию и оставили на позиции три орудия. Ещё три редута турецкие солдаты и офицеры покинули без боя и бросили там восемь пушек. Один из этих редутов стоял в отдалении от противника, и русские тут же его срыли, пушки сломали и сбросили с горы.
Накануне Липранди видел палаточный лагерь англичан. Теперь он направил туда гусар и уральцев под началом генерала Рыжова — захватить и британскую артиллерию. Русских встретила английская тяжёлая кавалерия. Стороны столкнулись неожиданно — холмистая местность у Балаклавы до последнего скрывала противников друг от друга. В упорной схватке русские кавалеристы заставили англичан отступить, но в неясной обстановке Рыжов не продолжил атаку, а вернулся с гусарами на исходные позиции.
В сражении под Балаклавой английская военная история обрела две легенды — два боевых эпизода быстро обросли красивыми подробностями, о некоторых из которых приходится только гадать — так ли дело было в действительности. Первый такой миф связан с шотландской пехотой, которая участвовала в бою и которую военный корреспондент «Таймс» Вильям Рассел назвал «тонкой красной линией». Эпизод этот, по существу, совершенно обычный на войне, стал эпическим именно с подачи корреспондента. Пока воины генерала Рыжова рубились с тяжёлой кавалерией британцев, четыре эскадрона гусар Ингерманландского полка и казаки атаковали 93-й шотландский пехотный полк.
Немногочисленным шотландцам пришлось растянуть свою шеренгу — вместо обычных рядов по четыре солдата пехотинцы выстроились в ряды по двое. Командир полка баронет К. Кэмпбелл прославился своими словами: «Приказа к отходу не будет, парни! Вы должны умереть там, где стоите!». Его адъютант Дж. Скотт ответил: «Есть, сэр Колин. Если понадобится, мы это сделаем». Шотландцы сумели выстоять и отразили атаку гусар, а выражение «тонкая красная линия» стало фразеологизмом, означающим готовность биться до последнего.
После этого командующий лёгкой кавалерией лорд Раглан пожелал отбить захваченные русскими на редутах пушки и приказал, «чтобы кавалерия двинулась быстро вперёд вслед за неприятелем и не позволила ему увезти орудия». Британских кавалеристов сопровождала конная артиллерия и некоторое количество французов. Так начинается второй легендарный эпизод Балаклавского сражения — героическое и кровавое наступление.
В атаке русских позиций на холмах участвовало около 600 человек. Всадники шли в бой по прекрасно простреливаемой долине, прозванной Долиной смерти, под обстрелом русских. Лорд Кардиган сокрушался: «Русские имели батарею в долине, против фронта английской кавалерии, а другие батареи и стрелков на обоих флангах». Но приказ пришлось выполнять, и генерал Кардиган двинул свою бригаду вперёд. Атака захлебнулась за двадцать минут. Картечь и меткая ружейная стрельба русской пехоты сделали своё дело. Отступавших британцев преследовали уланы, по словам генерала М. Богдановича, «усеяв поле битвы трупами». В долине остались тела 129 погибших англичан (по данным британского историка Дж. Суитмана — 113), ещё 247 получили ранения, включая самого Кардигана. Французскому генералу П. Боске приписывают фразу, которой он оценил произошедшее: «Это великолепно, но так не воюют!» (по другой версии, он сказал «…но это безумие»). Другой офицер, русский, изрёк нечто похожее по смыслу: «Трудно оценить по заслугам подвиг сей безумной кавалерии!».
Известие о случившемся так впечатлило британцев, что слова «атака лёгкой кавалерийской бригады» тоже вошли в английский язык — как выражение, означающее отчаянную, но безнадёжную храбрость. Впрочем, в данном случае храбрость прикрывала тупость генералов, о которой многие поспешили забыть.
О самоотверженности кавалерии в этом сражении Крымской войны английский поэт Альфред Теннисон написал стихи «Атака лёгкой бригады», в котором есть такие строфы (пер. Ю. Колкера):
Теперь уж и фланги огнём полыхают.
Чугунные чудища не отдыхают —
Из каждого хлещет жерла.
Никто не замешкался, не обернулся,
Никто из атаки живым не вернулся:
Смерть челюсти сыто свела.
Но вышли из левиафановой пасти
Шестьсот кавалеров возвышенной страсти —
Затем, чтоб остаться в веках.
Утихло сраженье, долина дымится,
Но слава героев вовек не затмится,
Вовек не рассеется в прах.
К середине дня и русские, и союзники прекратили перестрелки и отступили. Британцы оставили мысль о попытках отбить у русских их трофеи (турецкое знамя, 11 орудий и 60 патронных ящиков); они потеряли 547 человек, французы — 23, а турки — 170. Раненых было ещё больше. Русские потеряли 617 человек, из них убитыми — 6 офицеров и 232 рядовых. Турецкий экспедиционный корпус в результате сражения утратил боеспособность и в дальнейшей войне играл лишь вспомогательную роль — турки строили фортификационные сооружения и служили «вьючными животными».
Балаклавское сражение осталось без явного победителя, но тактически это был скорее успех русского отряда. Уничтожить лагерь союзников и изгнать их из Балаклавы не удалось; с другой стороны, Липранди исполнил главную задачу, поставленную князем Меншиковым: «…сделать что-нибудь для отвлечения неприятеля от Севастополя». Союзники лишились внешних укреплений Балаклавы, и предстояло основательно позаботиться о защите порта. Кроме того, русские солдаты и офицеры воодушевились — и этих можем бить! Англичане и французы поняли, что русские — серьёзный противник, и не решились идти на штурм Севастополя. Пришлось им ослабить натиск и перейти к долгой и кровопролитной осаде.