Оставалась надежда на союзников. Наиболее реальными союзниками остались венецианцы. Однако их флот вышел в море лишь после 17 апреля и получил инструкцию ждать у острова Тонедос подкреплений до 20 мая, а затем прорываться через Дарданеллы на помощь Константинополю. Генуэзские власти сохраняли нейтралитет. Венгры ещё не оправились после недавнего поражения. Московские власти были заняты своими проблемами, кроме того, меж Москвой и Константинополем лежали ногайские и татарские территории. Молдавские, валашские и сербские вожди были в вассальной зависимости от султана, и сербы даже выделили войска в султанскую армию. Скандербег в Албании был настроен против турок, но также не любил венецианцев.

Реальную помощь представила венецианская община в Константинополе. Из Генуи прибыл известный кондотьер Джованни Джустиниани Лонго с отрядом в 700 солдат, 400 из них были завербованы в Генуе, 300 — на островах Хиос и Родос. Генуэзская община в самом Константинополе держала нейтралитет. Небольшой отряд выставила колония каталонцев.

Вооружение венецианских и генуэзских воинов было типично для европейских армий. В венецианской армии использовались регулярные войска (man-at-arms), которые были на содержании государства, и милиционные (militia) ополченческие подразделения.

Венецианцы в основном были пешим войском. Тяжеловооружённые воины — жандармы — носили металлические доспехи с округлыми по форме наплечниками, налокотниками и наколенниками. Подобные доспехи назывались «белой бронёй» (white armour), они производились в Северной Италии и экспортировались по всей Европе. Шлемы использовались типа саладов (sallet) с дополнительной защитой по бокам в виде пластин или дисков. Из наступательного вооружении были популярны алебарды и трёхзубые ронко (ronco).

Стрелки из огнестрельного оружия и арбалетов могли не иметь защитного вооружения за исключением шлемов, которые могли быть сфероконической формы и иметь по бокам защитные металлические диски. Для защиты арбалетчиков и стрелков использовались большие деревянные щиты — павезы.

Традиционной эмблемой венецианской армии был лев Святого Марка, изображения которого помещали на щитах и деталях амуниции.

Флот, оборонявший Константинополь, состоял из 26 кораблей. 10 из них принадлежали императору Константину, 5 — венецианцам, 5 — генуэзцам, 3 — критянам, 1 прибыл, из Анконы, 1 из Каталонии и 1 из Прованса. Всё это были высокобортные безвёсельные парусники. В городе было несколько пушек и значительный запас метательных копий и стрел.

Передовые отряды турецких войск вышли к Константинополю 2 апреля, сразу же после праздника Светлого Христова Воскресения. Жители города немедленно предприняли вылазку и убили несколько турок. Однако приближение всего турецкого войска заставило защитников отойти в город, разрушить мосты через рвы и закрыть городские ворота. Император приказал протянуть цепь через Золотой Рог.

5 апреля к Константинополю подошла вся турецкая армия.

Основные силы осаждённых под командованием самого императора сосредоточились у самого уязвимого места, на Месотихионе, где речка по трубе проходит под крепостными стенами. Джустиниани Лонго расположил свои отряды справа от войск императора, но затем присоединился к нему. Место Джустиниани занял отряд генуэзских солдат во главе братьев Боккиарди. Отряд венецианской общины во главе с Минотто защищал Влахернский квартал. Южнее Месотихиона находились отряд генуэзцев под началом Каттанео, греческий отряд под командованием родственника императора Феофила Палеолога, отряд венецианца Филиппо Контарини, греческий отряд Димитрия Кантакузина.

Стены, выходящие на берег Мраморного моря, охранял отряд венецианца Джакобо Контарини и греческие монахи. Это была в основном сторожевая служба, так как быстрое течение, скалы и мели не позволяли кораблям противника подойти вплотную к берегу. Далее стояли немногочисленные отряды каталонца Пере Хулиа, кардинала Исидора и турецкого принца Орхана, оспаривавшего у султана Мехмеда право на престол.

Берег Золотого Рога защищали венецианские и генуэзские моряки под командованием Габриэле Тревизано. Всем стоящим в заливе флотом командовал Альвизо Диедо. В резерве в городе стояли отряды Луки Нотараса и Никифора Палеолога. Десять судов было выделено для охраны цепи у входа в Золотой Рог, общее руководство здесь осуществлял генуэзец Солиго.

Византийцы пытались применить свою немногочисленную артиллерию, но площадки на башнях не были приспособлены для артиллерийской стрельбы, и при отдаче орудия производили разрушения своих же укреплений.

Турки начали осаду Константинополя, окружив город 6 апреля. Часть войск под командованием Заганос-паши вышла к высотам севернее залива Золотой Рог, откуда можно было контролировать квартал Перу (генуэзская колония), предостерегая нейтральных генуэзцев от попыток помочь осаждённым. Болотистая оконечность залива была укреплена, там турки проложили дорогу, соединявшую войска Заганос-паши с основными силами.

От южного берега Золотого Рога до речки Ликос расположились регулярные турецкие войска Караджа-паши. Караджа-паша имел в своём распоряжении многочисленную артиллерию, которую сразу стал сосредоточивать против Влахернского квартала, особенно на участке, где одинарная стена выступающего квартала смыкалась с основными городскими укреплениями.

По обеим сторонам речки Ликос встала султанская гвардия — янычары, позади них на правом берегу речки был установлен шатёр султана.

На правом фланге осаждавших, от лагеря янычар до берега Мраморного моря, встали регулярные войска Исхак-паши. В отличие от войск Караджа-паши, набранных в европейской части турецкого государства, они были созданы на базе азиатских, анатолийских владений султана. Мехмед II не доверял до конца Исхак-паше и приставил к нему помощника, Махмуд-пашу, выходца из старого императорского византийского рода Ангелов, принявшего мусульманство и ставшего одним из вернейших сторонников султана.

Позади регулярных войск особым лагерем расположились башибузуки, иррегулярные части, воюющие за право на часть добычи. Их предполагалось бросить в любом нужном направлении.

Перед своими позициями, напротив византийских укреплений, турки выкопали траншею, над ней возвели невысокий земляной вал с частоколом, чтобы предотвращать вылазки осаждённых. В этом укреплении было много проходов, позволявших быстро выйти из лагеря и устремиться к городским стенам.

Турецкий флот имел основную стоянку на Босфоре, его главной задачей был прорыв укреплений Золотого Рога, кроме того, корабли должны были блокировать город с моря и не допустить помощи осаждённым со стороны союзников.

Окружив город, султан послал парламентёров с предложением сдаться. В случае сдачи он обещал городскому населению сохранение жизни и имущества. Осаждённые ответили отказом. В свою очередь император Константин приказал венецианским морякам промаршировать по городским стенам по всему периметру, демонстрируя, что Венеция является союзником Константинополя. Венецианский флот был одним из сильнейших в Средиземноморском бассейне, и это должно было подействовать на решимость султана.

Когда формальности с предложением сдачи были окончены, турецкие орудия начали обстрел городских стен. В первый же день часть стены между Влахернским кварталом и речкой Ликос была превращена в руины. Воинам султан приказал начать засыпку крепостного рва и производить подкопы, где позволяет почва. Ночью, когда обстрел прекращался, осаждённые пытались ремонтировать городскую стену и возводить на месте разрушенных укреплений временные — из досок, бочек и мешков с землёй.

Первыми действиями турецкой армии были атаки на форты, находившиеся вне городских стен. Один форт находился в Ферапии, на холме у берегов Босфора, другой в деревне Студиос на берегу Мраморного моря. Форт в Ферапии защищался два дня, форт в деревне Студиос был разрушен за несколько часов. Оставшиеся в живых защитники были демонстративно посажены на кол на глазах осаждённых горожан. Турецкий флот в это время захватывал Принцевы острова в Мраморном море. Все они сдались. Только башня на острове Принкипос оказала сопротивление. Защитники были перебиты, а жители острова проданы в рабство.