ด้วยเหตุที่ออตโตมันเป็น “คนป่วยแห่งยุโรป” จักรวรรดิที่อ่อนแอจึงตกเป็นเป้าหมายของชาติมหาอำนาจยุโรป ความอ่อนแอนี้นำมาสู่ความวุ่นวายตลอดช่วงศตวรรษที่ 18-19 ต้นเหตุของสงครามไครเมียก็เป็นผลสืบเนื่องมาจากความอ่อนแอของออตโตมัน จากการที่ออตโตมันถูกฝรั่งเศสบีบบังคับทำสนธิสัญญาใน ค.ศ. 1852 โดยให้สิทธิ์พิเศษแก่ฝรั่งเศสในการเข้าไปดูแลวิหารแห่งนครเยรูซาเล็ม และคุ้มครองคริสต์ศาสนิกชนโรมันคาทอลิกในดินแดนศักดิ์สิทธิ์ ซึ่งเป็นพื้นที่ภายใต้การปกครองของออตโตมัน
อย่างไรก็ตาม สนธิสัญญานี้ทับซ้อนกับ “สนธิสัญญาชุกไกนาร์จี” ที่ออตโตมันให้สิทธิ์พิเศษแก่รัสเซียในการปกครองคริสต์ศาสนิกชนกรีกออร์ธอด็อกซ์ในดินแดนออตโตมัน ซึ่งทำสนธิสัญญากันมาตั้งแต่ ค.ศ. 1774 รัสเซียไม่พอใจอย่างมาก พยายามบีบบังคับให้ออตโตมันยกเลิกสนธิสัญญากับฝรั่งเศส แต่ออตโตมันปฏิเสธ เพราะถือว่าเป็นการล่วงละเมิดอำนาจอธิปไตย ซึ่งออตโตมันสามารถทำข้อตกลงกับประเทศใดก็ได้
รัสเซียจึงส่งกองทัพเข้าไปยึดมอลเดเวียและวัลเลเคีย (ปัจจุบันอยู่ในประเทศโรมาเนีย) ดินแดนภายใต้การปกครองของออตโตมัน พร้อมส่งกองทัพเรือประชิดช่องแคบบอสฟอรัส ซึ่งเป็นบริเวณที่ตั้งกรุงอิสตันบูล เมืองหลวงของออตโตมัน หวังบีบบังคับให้ยอมรับข้อเรียกร้องของรัสเซีย ออตโตมันจึงขอความช่วยเหลือไปยังอังกฤษและฝรั่งเศส อังกฤษเองต้องการรักษาเสถียรภาพของออตโตมันไม่ให้ล่มสลาย นอกจากนี้ ออตโตมันยังมีประโยชน์กับอังกฤษในด้านการค้า และการปกป้องผลประโยชน์ในอัฟกานิสถานและอินเดีย ซึ่งเป็นดินแดนภายใต้การปกครองของอังกฤษ ขณะที่ฝรั่งเศสต้องการเพิ่มบทบาทการเมืองระหว่างประเทศ จักรพรรดินโปเลียนที่ 3 ซึ่งเพิ่งครองราชย์ก็ต้องการเสียงสนับสนุนจากพวกคาทอลิกในประเทศ จากการทำสนธิสัญญากับออตโตมัน
จากประเด็นความขัดแย้งทางศาสนาระหว่างคริสต์ศาสนาต่างนิกายกันนี้ ทำให้ชาวคริสต์ในอังกฤษและฝรั่งเศสได้ประณามโจมตีคริสตจักรกรีกออร์ธอด็อกซ์ของรัสเซียผ่านสื่อสิ่งพิมพ์ ขณะที่ชาวรัสเซียและชาวเติร์กหลายคนมองว่าความขัดแย้งครั้งนี้เป็นสงครามศักดิ์สิทธิ์ระหว่างศาสนาคริสต์ตะวันออก คือคริสต์ศาสนานิกายกรีกออร์ธอด็อกซ์ กับศาสนาอิสลาม
แม้จะมีความพยายามเจรจาระหว่างสทั้งองฝ่ายแต่ก็ไม่เป็นผล ในที่สุดออตโตมันประกาศสงครามต่อรัสเซียในวันที่ 4 ตุลาคม ค.ศ. 1853 ออตโตมันส่งเรือพิฆาตขนาดเล็ก 7 ลำ เรือลาดตระเวณขนาดเล็ก 3 ลำ และเรือปืนขับเคลื่อนไอน้ำ 2 ลำ ไปโจมตีเมืองชายฝั่งของรัสเซียในบริเวณทะเลดำ เรือของออตโตมันซึ่งทำจากไม้ ถูกกองเรือรัสเซียทำลายอย่างรวดเร็วภายในเวลาเพียง 4 ชั่วโมง ทหารเรือตุรกีเสียชีวิต 4,000 คน ความพ่ายแพ้นี้ทำให้อังกฤษและฝรั่งเศสต้องรีบให้ความช่วยเหลือออตโตมันอย่างเร่งด่วน กระทั่งประกาศสงครามต่อรัสเซียเมื่อวันที่ 28 มีนาคม ค.ศ. 1854
ในช่วงเวลาที่อังกฤษและฝรั่งเศสกำลังเตรียมทำสงคราม ได้มีความพยายามเจรจาทางการทูตเพื่อโน้มน้าวให้ออสเตรียซึ่งเป็นพันธมิตรกับรัสเซียเข้าร่วมกับฝ่ายตน อย่างไรก็ตาม ออสเตรียลังเลที่จะให้ความช่วยเหลือหรือเข้าร่วมกับฝ่ายใดฝ่ายหนึ่ง เพราะการที่รัสเซียยึดครองมอลเดเวียและวัลเลเคียนั้น ส่งกระทบต่อเศรษฐกิจของออสเตรียและดินแดนแถบแม่น้ำดานูบ
ในเดือนสิงหาคม ค.ศ. 1854 รัสเซียจึงยอมถอยทัพออกจากมอลเดเวียและวัลเลเคีย เพราะเกรงว่าออสเตรียจะเข้าร่วมกับออตโตมันและฝ่ายพันธมิตร ซึ่งรัสเซียไม่ต้องการทำสงครามเพิ่มอีกด้านหนึ่ง ต่อมา ออสเตรียได้ประกาศวางตัวเป็นกลาง ซึ่งสร้างความผิดหวังให้กับทั้งสองฝ่าย เพราะต่างฝ่ายต่างต้องการดึงออสเตรียมมาเข้าร่วมกับฝ่ายตน
เมื่ออังกฤษและฝรั่งเศสเตรียมกองทัพเสร็จสิ้น ในเดือนกันยายน ค.ศ. 1854 จึงเริ่มบุกจุดยุทธศาสตร์สำคัญ ๆ ของรัสเซีย ทั้งที่เทือกเขาคอเคซัส, ทะเลบอลติก, ทะเลขาว ซึ่งอยู่ในทางตะวันตกเฉียงเหนือของรัสเซีย และโจมตีข่มขวัญรัสเซียที่เมืองท่า Petropavlovsk บริเวณคาบสมุทรคัมชัตคาในมหาสมุทรแปรซิฟิกอีกทางหนึ่ง เพื่อบีบบังคับให้รัสเซียยอมแพ้ ขณะที่บริเวณโดยรอบทะเลดำ อังกฤษและฝรั่งเศสยกกองทัพที่มีทหาร 50,000 คน ขึ้นบกที่คาบสมุทรไครเมีย เพื่อมุ่งยึดเมืองเซวัสโตปอล (Sevastopol) อันเป็นฐานทัพเรือที่สำคัญของรัสเซีย
ต้น ค.ศ. 1855 อาณาจักรปีมอนต์-ซาร์ดิเนีย (อิตาลีตอนเหนือ) หวังได้รับแรงสนับสนุนในการรวมชาติอิตาลีจากอังกฤษและฝรั่งเศส จึงได้เข้าร่วมสงครามต่อสู้กับรัสเซีย โดยส่งทหารราว 17,000 คน เข้าร่วมรบ
การสู้รบดำเนินไปอย่างดุเดือดกินเวลายาวนาน กองทัพพันธมิตรปิดล้อมเมืองเซวัสโตปอลนานกว่า 11 เดือน ซึ่งสร้างความเสียหายอย่างหนักต่อทั้งสองฝ่าย ทหารที่อยู่ในสนามเพลาะท่ามกลางอากาศหนาวเหน็บได้รับความทุกข์ทรมานอย่างมาก และอาการ “Shell Shock” ซึ่งเกิดจากการระดมยิงปืนใหญ่อย่างหนัก จนทำให้เกิดความเครียดสะสมและกลัวจนสติแตก จนกระทั่งในเดือนกันยายน ค.ศ. 1855 ฝ่ายพันธมิตรจึงสามารถยึดเมืองได้สำเร็จ
ต่อมา ออสเตรียลงนามรับ “หลัก 4 ประการแห่งเวียนนา” กับชาติพันธมิตร ยื่นข้อเสนอให้รัสเซียยอมแพ้ หากรัสเซียไม่ยอมรับภายในเวลาสองเดือน ออสเตรียจะเข้าร่วมกับฝ่ายพันธมิตรต่อต้านรัสเซีย
รัสเซียผิดหวังอย่างมากที่ออสเตรียดำเนินนโยบายเข้าข้างฝ่ายพันธมิตร เพราะครั้งหนึ่งรัสเซียเคยส่งทหารไปช่วยออสเตรียปราบกบฏชาวฮังการีใน ค.ศ. 1849 และหวังว่าออสเตรียจะช่วยเหลือรัสเซียในสงครามครั้งนี้ แต่การณ์กลับไม่เป็นไปเช่นนั้น นับแต่นี้ไป ความสัมพันธ์ระหว่างออสเตรียและรัสเซียจึงสิ้นสุดโดยทันที รัสเซียถูกทอดทิ้งอย่างโดดเดี่ยว ในที่สุดรัสเซียจึงยอมเจรจายุติสงครามในวันที่ 1 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1856
ประมาณการณ์ว่า ฝรั่งเศสสูญเสียทหารราว 95,000 คน, อังกฤษ 20,000 คน, รัสเซีย 110,000 คน และออตโตมัน 30,000 คน โดยทหารที่เสียชีวิตจำนวน 4 ใน 5 ไม่ได้เสียชีวิตจากการสู้รบ แต่เสียชีวิตจากอาการบาดเจ็บ, โรคร้าย เช่น อหิวาตกโรค, และสภาพอากาศอันหนาวเหน็บ
สองฝ่ายร่วมประชุมที่กรุงปารีส ประเทศฝรั่งเศส นำมาสู่สนธิสัญญาสันติภาพปารีส (Treaty of Paris, 1856) มีสาระสำคัญคือ ให้แม่น้ำดานูบเป็นแม่น้ำนานาชาติ, ให้ช่องแคบดาร์ดะเนลส์เป็นน่านน้ำเสรีของเรือสินค้านานาชาติ แต่ห้ามเรือรบผ่านเข้าออก, ให้ทะเลดำเป็นเขตเป็นกลางเพื่อตัดไม่ให้รัสเซียตั้งฐานยุทธศาสตร์, ให้มอลเดเวีย วัลเลเคีย และเซอร์เบีย มีสิทธิปกครองตนเอง แต่อยู่ภายใต้ความดูแลของออตโตมัน, ออตโตมันให้สิทธิ์แก่คริสต์ศาสนิกชนเท่าเทียมกับชาวมุสลิม, ยกเลิกสนธิสัญญาชุกไกนาร์จี ค.ศ. 1774 และมหาอำนาจยุโรปรับรองว่าจะไม่เข้าแทรกแซงกิจกายภายในของออตโตมัน และรักษาเสถียรภาพของออตโตให้เป็นปึกแผ่นต่อไป
สงครามไครเมียถือได้ว่าเป็นสงครามแบบใหม่ที่พลิกโฉมประวัติศาสตร์การสงคราม เพราะมีการใช้ยุทโธปกรณ์ใหม่ ๆ เช่น เรือกลไฟ, ปืนไรเฟิล, กระสุดชนิดใหม่ที่มีระยะสังหาร 500 หลา (457.2 เมตร) ฯลฯ อาวุธสมัยใหม่เป็นผลมาจากความก้าวหน้าของการปฏิวัติอุตสาหกรรม ในช่วงสงคราม อังกฤษและฝรั่งเศสใช้กระสุนปืนใหญ่กว่า 2,300,000 นัด จากปืนใหญ่ 2,500 กระบอก สะท้อนขีดความสามารถในอุตสาหกรรมของชาติมหาอำนาจยุโรปทั้งสองได้เป็นอย่างดี
ขณะเดียวกันยังได้มีการนำโทรเลขเข้ามาใช้ในการติดต่อประสานงานในการสู้รบ ส่งผลให้สามารถนำข่าวจาก “แนวหน้า” ไปกำหนดยุทธศาสตร์การสู้รบได้เหมาะสมและทันต่อเหตุการณ์ นอกจากนี้ยังมีการนำกล้องถ่ายรูปมาใช้ ทำให้นักข่าวสามารถรายงานข่าวการสงครามไปยัง “แนวหลัง” ให้ประชาชนในประเทศแม่ทราบถึงความเป็นไปในสมรภูมิอีกด้วย ประชาชนในหลายประเทศจึงให้ความสนใจติดตามข่าวสารอย่างใกล้ชิด
ข่าวความเลวร้ายของสงครามโดยเฉพาะรายงานข่าวสงครามของ วิลเลียม โฮเวิร์ด รัสเซล (William Howard Russell) หนังข่าวหนังสือพิมพ์ London Times ที่บรรยายสภาพอันเลวร้ายของทหารที่เจ็บป่วยถูกทอดทิ้งปราศาจากคนดูแล ส่งไปถึงแนวหลังได้ส่งผลให้ ฟลอเรนซ์ ไนติงเกล (Florence Nightingale) ได้ทราบถึงปัญหาและความเลวร้ายของการรักษาพยาบาลทหารที่บาดเจ็บ
เธอทราบว่าทหารป่วยด้วยโรคร้ายแรง เช่น อหิวาตกโรค และทหารได้รับการดูแลอย่างไม่เหมาะสม โรงพยาบาลในสนามรบมีสภาพแวดล้อมที่ย่ำแย่ เธอจึงอาสาไปเป็นพยาบาลในแนวหน้า และได้รวบรวมสตรีอาสา 50 คน ไปประจำฐานทัพอังกฤษในไครเมีย ฟลอเรนซ์ ไนติงเกล พยายามสร้างมาตรฐานในการดูแลทหารที่ป่วยหรือบาดเจ็บ ปรับปรุงระบบและสภาพแวดล้อมให้เหมาะสมต่อการรักษา
นอกจากนี้ยังมีผู้หญิงอีกคนหนึ่งที่สำคัญไม่แพ้กัน เธอมีชื่อว่า แมรี่ ซีโคล (Mary Seacole) หญิงสาวชาวจาไมกา เธอตั้งใจจะไปเป็นพยาบาลในแนวหน้า แต่ด้วยปัญหาการเหยียดเชื้อชาติและสีผิว เธอจึงถูกปฏิเสธ อย่างไรก็ตาม เธอไม่ยอมแพ้และมุ่งมั่นจะไปช่วยเหลือทหารในแนวหน้าให้ได้ เธอใช้เงินส่วนตัวมุ่งหน้าไปยังไครเมียเพื่อตั้ง “British Hotel” สถานที่พักผ่อนสำหรับทหารที่ป่วยหรือบาดเจ็บและกำลังพักฟื้น ช่วยดูแลพวกเขาให้กลับมามีสุขภาพที่ดีขึ้น
การอุทิศตนของ ฟลอเรนซ์ ไนติงเกล ส่งผลให้ระยะต่อ ๆ มา เริ่มมีการปรับปรุงเรื่องการแพทย์ในสนามรบ รวมถึงเรื่องอาหารและสุขอนามัย ผลสำคัญทางอ้อมคือ การก่อตั้งองค์การกาชาดสากล, การสอนวิชาพยาบาลในยุโรป, อาชีพพยาบาลเริ่มเป็นที่ยอมรับมากขึ้น และเปิดโอกาสให้ผู้หญิงมีสถานภาพและบทบาทในสังคมมากขึ้น