5 ноября (24 октября) произошла встреча в море эскадр вице-адмирала П.С. Нахимова и контр-адмирала Ф.М. Новосильского. Отослав контр-адмирала Ф.М. Новосильского в Севастополь с поврежденными бурей судами – линкором и бригом, вице-адмирал П.С. Нахимов пошел к Синопу с объединенными силами – 5 линейными кораблями, 1 фрегатом и 1 пароходом. При этом эскадре П.С. Нахимова приходилось крейсировать по осеннему Черному морю, где в это время каждый третий день был штормовым.
7 ноября (26 октября) направлявшийся в Синоп отряд вице-адмирала Осман-паши у мыса Керемпе встретил оставленный там для крейсирования русский фрегат «Кагул». 4 турецких фрегата погнались за «Кагулом». Командир этого фрегата капитан-лейтенант А.П. Спицын рискнул, несмотря на сильный ветер, поставить все паруса и оторваться от турок, которые преследовали его почти двое суток.
20 (8) ноября русская эскадра подошла к Синопу, через перешеек были замечены мачты четырех больших судна, стоящие на рейде. Налетевший шторм отогнал русские корабли в море, и некоторые из них сильно повредил. В это время эскадра Осман-паши разминулась с Нахимовым и прошла в Синоп. Команды турецких кораблей были так изнурены штормом, что несколько часов не могли убрать паруса.
22 (10) ноября П.С. Нахимов отправил на ремонт в Севастополь корабли «Храбрый» и «Святослав», и фрегат «Кулевчи». С ними ушел пароход «Бессарабия» с донесениями. С оставшимися 3 кораблями («Императрица Мария», «Чесма» и «Ростислав») и бригом вице-адмирал двинулся к Синопу, чтобы уничтожить стоящий там отряд. В этот же день фрегат «Кагул» доставил сведения о турецкой эскадре Ф.М. Новосильскому, который крейсировал у Севастополя.
23 (11) ноября, приблизившись к Синопу на 2 мили, вице-адмирал обнаружил там значительно большие силы, чем ожидал – 7 фрегатов, 2 корвета, 1 шлюп 9 и 2 больших парохода, все под прикрытием береговых батарей. Из 6 существовавших в Синопе батарей было обнаружено только 5. Нахимов принял решение блокировать порт до прибытия подкреплений, так как даже 5 батарей по интенсивности огня стоили целого линейного корабля и создавали перевес сил в пользу турок.
24 (12) ноября из Севастополя на помощь Нахимову с 3 кораблями («Париж», «Три Святителя» и «Великий Князь Константин») вышел контр-адмирал Ф.М. Новосильский и 28 (16) ноября присоединился к эскадре Нахимова, усилив ее вдвое.
29 (17) ноября пришел фрегат «Кулевчи» и доставил П.С. Нахимову предписание князя А.С. Меншикова, по возможности, щадить город Синоп, чтобы не дать европейским странам повода к войне. Нахимов, опасаясь подхода к противнику подкреплений, решил на следующий день дать бой. В 10 часов утра на флагманском корабле «Императрица Мария» собрались командиры кораблей, которым вручили диспозицию и приказ на сражение. В этот же день из Севастополя отправился к Синопу Корнилов на пароходах: «Одесса», «Крым» и «Херсонес».