Dopo la battaglia del Gianicolo, i Francesi si fortificano attorno alle ville Doria Pamphili e Corsini (o casino dei Quattro Venti), mentre i difensori romani rimangono solo al Vascello, ultima posizione fuori le mura davanti a Porta San Pancrazio.

Memore della sconfitta del 30 aprile, il generale Oudinot non attacca direttamente la città, ma preferisce bombardarla dalle posizioni rialzate appena raggiunte. Ordina intanto di costruire trincee verso il rione Testaccio.

Per qualche giorno si hanno solo sortite di disturbo e scontri casuali, ma il giorno 12 il Presidente della Costituente Galletti riceve un ultimatum, che minaccia un intensificarsi dei bombardamenti sull'Urbe. L'Assemblea lo respinge, appellandosi a un precedente accordo tra Mazzini e de Lesseps.

Il 13 giugno le batterie francesi aprono il fuoco, battendo soprattutto le zone del Vascello e di San Pietro in Montorio.

Nei giorni seguenti molti tratti delle mura vengono colpiti e danneggiati, mentre avanza la costruzione di trincee. Nella notte tra il 21 e il 22 giugno i Francesi conquistano un tratto dei bastioni centrali.

Villa Savorelli, quartier generale di Garibaldi in posizione dominante sul Gianicolo, è in gran parte distrutta dalle bombe nemiche. L’eroe dei due mondi trasferisce il comando a Villa Spada e decide di limitare l’area della difesa.

Nella notte tra il 29 e il 30 giugno inizia l'ultima battaglia. Davanti ai ruderi di Villa Savorelli la batteria della Montagnola si difende strenuamente. Gli artiglieri vengono tutti uccisi dopo una lotta accanita all’arma bianca.

Durante l'assalto francese al caposaldo di Villa Spada, dove ripiegano i difensori del Vascello, muore il colonnello dei bersaglieri e capo di Stato Maggiore Luciano Manara (1825-1849).

Gli scontri continuano cruenti fino alla sera del 30 giugno, provocando oltre cinquecento vittime tra i difensori.

Sotto la minaccia dell'estensione dei combattimenti nella città, il giorno seguente Mazzini e Garibaldi accettano la resa della Repubblica.