В мае 1737 года войска Б.Х. Миниха подошли к Южному Бугу. 18 июня 1737 г., переправившись через реку, они выступили тремя каре на Очаков. Осадные пушки и инженерные приспособления для штурма плыли судами [8, с.104].

Запорожские казаки разведчики шли впереди армии Б.Х. Миниха. Продвижение русских войск вдоль течения Южного Буга к Очакову усложнялось частыми нападениями турецких отрядов. В начале июня 1737 г. русская армия находилась на расстоянии трех лье от Очакова. Запорожские и донские казаки вступили в бой с турецкими постами, высланными с крепости. Во время бою казакам пришлось отступить. К ним на помощь пришли гусары полковника русской армии Стоянова. Турки отступили к крепости. Но в плен попало 4 турецких офицера, которые рассказали, что к Очакову прибыло 7000 турецкого войска - наемные босняки и арнауты. На волах крепости было расположено около 100 пушек. Продовольственные припасы возились турецкими кораблями морем. В крепости находились один сераскир, 7 пашей. В лимане стояли на якоре несколько турецких галер [8].

30 июня 1737 г. произошел военный совет, на котором было решено атаковать крепость Очаков всеми силами. Но штурм крепости осложнялся тем, что к городу еще не прибыла флотилия, которая должна была подвести боеприпасы и другое военное снаряжение. Б.Х. Миних спешил со штурмом, так как разведка донесла, что крепость Очаков ожидает подкрепления из Турции. 30 июня 1737 г. русская армия осадила крепость. Для строительства нескольких редутов и шанцев между лиманами и Черным морем было задействовано с русской стороны 5000 солдат. На правом крыле лимана у турок была мощная линия обороны, на левом крыле находились сады, укрепленные брустверами и рвами, их защищали крепостные пушки.

1 июля 1737 года в шесть часов утра под постоянным огнем артиллерии половина полков русской армии подошла к турецким форпостам. В результате кровопролитной битвы, которая продолжалась целый день, русская армия подошла к крепости на расстояние мушкетного выстрела.

Турецкое войско отступило за палисады. Во время этого боя отличились запорожские и донские казаки. Турки понесли значительные потери. В плен русские воины никого не брали, про что в журнале военных действий было отмечено: "понеже с нашей стороны, особливо казаки никому пардона дать не хотели" [11, л.4].

Во время боя беспрерывно стреляла артиллерия: мортиры, пушки, гаубицы. Несколько раз в городе вспыхивал пожар. На протяжении дня огонь охватывал значительную часть города. 2 июля 1737 г. был дан приказ про беспрерывное действие артиллерии. Половина регулярных и нерегулярных войск атаковала крепость. Поступил приказ: войскам при полковой игре и развернутых знаменах начать генеральный штурм. Русская артиллерия подорвала два пороховых магазина в городе. Правое крыло под командованием генерал-лейтенанта Кейта и барона Левендаля вместе с частью войска под командованием принца брауншвейзкого Антона Ульриха бросилось в атаку.

Завязалась жестокая битва, во время которой турки кидали со стен крепости на наступающие русские войска лопаты, крючья, топоры, камни, землю [11, л.4]. Штурм начался без применения штурмовых лестниц и иного штурмового снаряжения. Первая атака с суши быстро угасла. С другой стороны, с моря на крепость пошли запорожские и донские казаки, а также гусары.

Второго июля 1737 года в городе произошел взрыв главного порохового погреба, где хранилось около 500 бочек с порохом. Этот взрыв разрушил часть города. Погибло около 6000 турецких солдат и офицеров. Паника охватила турецкий гарнизон. В это время запорожские, донские казаки, гусары ворвались в крепость. Убедившись в том, что погасить пожар не удается и опасаясь уничтожения от огня города, сераскир приказал выбросить белый флаг.

Он прислал к Б.Х. Миниху своего баши-гауса (генерал-адьютанта) с просьбой о перемирии на 24 часа. Русский фельдмаршал предложил капитуляцию. На раздумья Б.Х. Миних дал час времени, предупредив, что если крепость через час не капитулирует, гарнизон будет уничтожен. Во время переговоров в крепости стали распространяться слухи, что казаки и гусары ворвались в город. Тогда сераскир с частью гарнизона решил бежать на галерах, но запорожские и донские казаки и гусары перерезали им путь и вынудили вернуться в город, куда вслед за ними вошло русское войско [8, с.389].

Детальное описание штурма крепости Очаков представлено в Малороссийской летописи, которая была прислана в редакцию журнала "Киевская старина" в феврале 1885 года исследователем Степаном Даниловичем Паливодою-Карпенком. Документ хранится в Институте рукописей Национальной библиотеки Украины им. В.И. Вернадского. В "Летописи" отмечалось, что войска Б.Х. Миниха "в шанцах заведенные.мужественно бьючись многие числа на плаце положили турков, а те которые в море поутикали позабивали, тогда и самого главного их командира великого визиря чином сераскира вышедшего из порта на берег генералу Карлу фон Миниху препроводили". В это время при фельдмаршале были "полковник Миргородский, который по-турецки умеючи, а также вместе с ними обозный Яков Лизогуб". Именно эти представители украинской казацкой элиты, по словам летописца, допрашивали Очаковского сераскир-пашу. Сераскир-паша во время допроса рассказал, что к Очакову за три дня до штурма прибыло доброго войска три тысячи янычаров из Бендер. В летописи рассказывалось, что во время штурма Очакова с русской стороны наблюдателями были князь Беверский от польського короля и генерал саксонского курфюста Августа [12, л.2-3].

Взрыв артиллеристских магазинов и пожар ускорили сдачу турками