进军即将开始，三月十七日，康熙皇帝再次致书俄国察罕汗，交俄俘带回俄国，申明兴师理由，提出撤退雅克萨俄军，以雅库地方为界，放还逃人，和睦相处的建议。
四月二十八日，清军三千名遵旨出发，分批开赴雅克萨。五月中下旬，陆续抵达。其中包括驻瑗珲的乌喇、宁古塔兵一千五百名，索伦、达斡尔兵五百名、新调的京营八旗五六百名及其康熙皇帝亲自组织的善用藤牌大刀的汉族官兵四百二十名。本着先礼后兵的原则，彭春派被俘俄兵进城送信：一封是康熙皇帝带给沙皇的，内容同三月十七日信；另一封是彭春给雅克萨俄国督军托尔布津的咨文，阐明兴师之由，令其交还逃人，撤回雅库，则将对方投降人员悉予遣回。
俄军恃城防坚固，不肯撤退，清军决定发起强攻。五月二十四日，截击一队乘木筏前来的俄国援军，击毙三十余人，俘虏十余人。当晚，清军在城南布阵，佯作攻击之势，而暗中将红衣大炮架设在东西两翼，二十五日黎明，攻城大战开始，炮火齐发，击毙俄军百余人。城内无防火设备，炮火所及，硝烟弥漫，烈焰熊熊，一片混乱。俄方雅克萨督军托尔布津走投无路，决定投降。康熙皇帝采取仁至义尽的态度对待俄俘，事先已传谕：以我兵马精强，器械坚利，罗刹势不能敌，必献地归城。届时勿杀人，使还故土。