В феврале 1855г. в бухту входит неприятельская эскадра и обстреливает Новороссийск, превратив его в груду развалин. Когда неприятельские корабли подошли к берегу для высадки десанта, заговорила Приморская батарея. Мелкокалиберные устаревшие пушки защитников города не только выстояли против современных орудий противника, но заставили эскадру уйти из Цемесской бухты. В Петербурге событиям в Цемесской бухте придали особое значение. Шесть офицеров и 23 солдата были награждены орденами и медалями, остальные защитники города получили из царской казны по одному рублю. После падения Севастополя военный совет принял решение о ликвидации Новороссийска - последней крепости на берегу Черного моря.
Позорный мирный договор, подписанный в Париже, завершил Крымскую войну. Россия потеряла часть территорий, лишилась права иметь на Черном море военный флот и крепости. Но, несмотря на жесткие условия мирного договора, через двадцать лет в Цемесской бухте вновь вырастает поселение и военное укрепление - морская станция Константиновская. До наших дней дошло донесение полиции, в котором сообщалось, что в поселении имеется одна водяная мельница, одна табачная фабрика, один постоялый дом, одна харчевня, два трактира и восемь питейных заведений.
В сентябре 1866 года Новороссийск вновь становится городом. В том же году он объявлен центром Черноморского округа. Население города пополняется за счет чехов, греков и армян, бежавших от турецкого ига. Но настоящий строительный бум начинается со строительством Новороссийского нефтепровода, железной дороги и порта. Акционерное общество «Русский стандарт» вкладывает в город огромные деньги. Цементная лихорадка начинается с открытием на Маркхотском перевале мергеля. В город устремляются бизнесмены. Требуется рабочая сила. Акционерное общество Черноморского цементного производства строит в городе первый цементный завод — «Звезда». За короткие сроки в Новороссийске вырастает десять цементных заводов. Железная дорога и морской путь обеспечивают доставку цемента по всему миру. На Зацемесской северной территории образовывается “новый город”, который постепенно становится центром деловой жизни Новороссийска.
В 1900 год, в результате ходатайства городских властей, новый город входит в состав городской территории Новороссийска. Наступает золотой период в жизни города. Появляются промышленные предприятия, гостиницы, строятся жилые дома. Возводятся лучшие на Черноморском побережье здания общественного собрания и городского театра. Открывается мужская, а затем женская гимназии. Подарок профессора Баллиона — 2909 томов книг, становится основой для открытия городской публичной библиотеки. На индустриальном Олимпе города вырастает крупнейший в Европе 100-тысячетонный элеватор. Возводятся причалы морского торгового порта. Чешский ученый-агроном Ф. И. Гейдук из первого урожая Абрау-Дюрсо делает вино, которое на винодельческой выставке в Ялте получает высшую награду.
Рабочие Новороссийска принимают активное участие в революционном движении. Бастуют портовые грузчики, шляпные мастера. Гимназистки отказываются ходить на занятия, и выступают с требованием заменить холодные завтраки на горячие, и врача мужчину — на женщину.
В декабре 1905 года Новороссийский Совет рабочих депутатов берет власть в свои руки, провозглашая Новороссийскую республику. Для ее разгрома правительство направляет карательную экспедицию. В бой с отрядом никто не вступил. Новороссийская республика пала.
В рекламном путеводителе Григория Москвича «Черноморское побережье», изданном в 1915 году, о Новороссийске говорилось как о городе, который «представляет весьма крупную единицу». Москвич привлекал в город туристов броскими названиями местных гостиниц, и двенадцатиместными автомобилями, доставляющими пассажиров с железнодорожного вокзала Новороссийск, становится курортным городом.
В новороссийской санатории проходят реабилитацию раненые офицеры и солдаты с Первой мировой. В октябре 1914 года Новороссийск подвергается обстрелу турецкого флота. Очевидец событий писал: «В бухту вошел турецкий крейсер, началась бомбардировка. Вспыхнули нефтяные баки.