5 (17) февраля 1855 г., русские войска под командованием генерала Хрулёва начали штурм Евпатории. 

Главнокомандующий русской армией Меншиков отдал под начало генерала Хрулёва пехоту и часть кавалерии евпаторийского отряда, в составе 22-х батальонов, 24-х эскадронов и 5-ти казачьих сотен, — всего около 19 тыс. человек при 108 орудиях.

Атака русских войск под командованием Хрулёва не была неожиданностью для засевших в Евпатории турок, их разведка донесла о готовящемся штурме Евпатории, и противник хорошо подготовился.

Городская оборонительная стена Евпатории была усилена сплошным земляным валом и широким рвом, сразу после сражения при Инкермане. Артиллерия интервентов была значительно усилена — увеличено число батарей, и количество вооружения. В начале оккупации Евпатории интервенты укрепили небольшой евпаторийский гарнизон несколькими турецкими батальонами, переброшенными из Балаклавы и Камыша.

В конце 1854 г. перебежчики сообщили русскому командованию, готовившему штурм Евпатории, что вражеский гарнизон города состоит примерно из 10 тысяч турок, 5 тысяч крымских татар и 700 французов и англичан, не считая экипажей кораблей, которые могли поддержать свои сухопутные войска резервами и огнём артиллерии. Эти данные были явно завышены.

28 января (9 февраля) 1854 г. вражеская группировка была серьёзно усилена — в Евпатории высадился турецкий корпус под началом Омера-паши, две турецкие и одна египетская дивизии, с двумя эскадронами и двумя полевыми батареями, всего 21,6 тыс. солдат. В Евпатории оставался прежний турецко-татарский гарнизон, небольшой отряд французов и экипаж превращенного в береговую батарею французского корабля «Генрих IV». Всего группировка противника достигла 30 тыс. человек, имевших около 100 пушек. С моря интервенты могли поддержать огнем корабельной артиллерии несколько британских, французских и турецких пароходов и кораблей.

Хрулёв подошёл к Евпатории довольно близко и даже смог переговорить с местными жителями. Обследовав подступы к городу, генерал пришёл к выводу, что поскольку земляные укрепления города ещё не были завершены, а насыпи были низкими, то возможен успешный штурм Евпатории. Меншиков, видя такую уверенность своего генерала, поручил ему подготовку и проведение операции. В распоряжении Хрулёва были около 19 тысяч человек при 108 орудиях: 36 батальонов пехоты и 6 полков конницы.

В конце января 1855 года турецкий корпус Омера-паши численностью более 21 тысячи солдат, состоявший из турецких и египетских дивизий. В общей сложности к началу сражения при Евпатории у противника было примерно 30 тысяч человек при 100 орудиях и поддержка с моря.

Местность перед Евпаторией хорошо простреливается корабельной артиллерией союзного флота — это было хорошо известно Хрулёву. Чтобы снизить их воздействие на русские войска, генерал решил нанести основной удар по центру, и при этом отвлечь противников атакой на фланги, которая должна была предшествовать главному удару.

Хрулёв решил открыть артиллерийский огонь с ближнего расстояния, для этого он поручил в 250 саженях от городской стены оборудовать позиции и возвести полевые укрепления, чтобы защитить свои орудия. Ночью перед сражением русские войска под прикрытием казачьих постов приступили к работе, к утру позиции для 76 орудий были готовы. Ещё 32 орудия Хрулёв оставил в резерве. За артиллерией он выставил две линии по шесть батальонов каждая, а ещё 10 батальонов были в резерве.

Рано утром 5 (17) февраля 1855 года артиллерия начала перестрелку. Противник был готов к бою и знал о ночной подготовке русских войск. Поначалу артиллерия Хрулёва действовала довольно успешно. Он докладывал:

«Действие нашей артиллерии, управляемой полковником Шейдеманом, было чрезвычайно удачно; многие из неприятельских орудий вынуждены были на время прекратить огонь, пять зарядных ящиков или погребков были взорваны, в особенности один из взрывов был значителен».

Заметив ослабление неприятельского огня, Хрулёв решил с левого крыла начать штурм Евпатории, чтобы отрезать вражеский гарнизон от Сакской косы. Отряд подполковника Панаева подошёл к городским стенам и выдвинул вперёд греческих добровольцев и 400 пеших казаков. Им удалось подойти к укреплениям на 100 шагов и завязать перестрелку с противником.

«Около 10 час. утра вся линия наших батарей подалась к городу на 150 сажень и открыла огонь картечью. Тогда часть неприятельской пехоты и кавалерии под прикрытием штуцерных вышла со стороны карантина; движение это было сопровождаемо выстрелами с неприятельских пароходов, расположенных против нашего правого крыла».

Отряды генерал-майора Огарёва и греческий батальон Панаева были встречены сильным артиллерийско-ружейным огнём с укреплений города и вражеских кораблей. Русские войска несли потери, но сумели добраться до рва, однако не смогли его форсировать из-за того, что взятые с собою лестницы оказались слишком короткими. Хрулёв понял, что гарнизон Евпатории сильнее и продолжение битвы может обернуться полным разгромом. Он приказал русской армии отступать. При отступлении русской армии противник попытались атаковать левую колонну кавалерией, но наши солдаты приготовились к обороне, готовые ответить штыками и картечью. Увидев это, неприятельская кавалерия не решилась дальше наступать. К 11 часам стрельба прекратилась, а солдаты Хрулёва вернулись к местам прежней дислокации.

В результате атаки 5 (17) февраля 1855 года мы потеряли 769 человек, в том числе 168 убитых, потери противника составили 419 человек. Угроза для России оставалась, турки и их союзники продолжили осаду Севастополя. Сообщение Меншикова об очередной неудаче русских войск было получено государем 12 февраля.

Несмотря на неудачу, штурм Евпатории всё же парализовал активность турецкого войска, которое так и не предприняло здесь более активных действий. Весть о неудаче под Евпаторией, по всей видимости, ускорила кончину императора Николая I. И без того уже ослабленный болезнью император Николай I был сломлен этим известием окончательно.  18 февраля 1855 г. его не стало. Перед смертью своим последним приказом он успел сместить за провал штурма командующего русскими войсками в Крыму князя Меншикова и передать командование князю Горчакову.

В 1858 году Евпаторийская караимская община решила увековечить события Крымской войны и почтить память доблестных русских воинов. На месте боев, на окраине города, где находился оборонный вал,  на средства местных купцов был установлен мраморный обелиск и пара трофейных пушек. Текст на табличке такой:

«Храбрым защитникам веры, царя и отечества, павшим здесь 5 февраля 1855 года.»

Степан Александрович Хрулёв покинул бренный мир спустя 14 лет после окончания Крымской войны — 21 мая 1870 г. Генерал Хрулёв оставил распоряжение упокоить его тело рядом с теми, с кем он отстаивал Севастополь, а на памятнике написать: «Подвиньтесь, братцы, лягу вместе с вами...»

Согласно традициям тех времен захоранивать на Братском кладбище ветеранов Первой обороны Севастополя можно было только с высочайшего разрешения. И такое разрешение было получено, а само захоронение было обставлено с высочайшей торжественностью. Всем желающим было разрешено проститься с телом уважаемого человека и доблестного воина в Адмиралтейском соборе (храме св. Николая). После всех церемоний тело покойного было переправлено для захоронения с южной стороны города на северную сторону Севастополя.

1873 г. Памятник генералу С. А. Хрулёву в Севастополе, Таврическая губерния.

В июне 1873 г. на военном кладбище в Севастополе поставлен новый памятник генералу Хрулеву вместо белого орденского креста…

При входе на кладбище павших защитников Севастополя этот памятник обращает на себя невольное внимание, так как он поставлен на самой середине кладбища и окружен братскими могилами.