康熙二十二年(1683年)九月，清勒令盤踞在雅克薩等地的沙俄侵略軍撤離清領土。侵略軍不予理睬，反而率兵竄至愛琿劫掠，清將薩布素將其擊敗，並將黑龍江下游侵略軍建立的據點均予焚燬，使雅克薩成為孤城。但侵略軍負隅頑抗。康熙二十四年(1685年)正月二十三日，為了徹底消除沙俄侵略，康熙命都統彭春赴愛琿，負責收復雅克薩。四月，清軍約 3000人在彭春統率下，攜戰艦、火炮和刀矛、盾牌等兵器，從愛琿出發，分水陸兩路向雅克薩開進。五月二十二日抵達雅克薩城下，當即向侵略軍頭目托爾布津發聲通牒。托爾布津恃巢穴堅固，有兵450人，炮3門，鳥槍300支，拒不從命。清軍於五月二十三日分水陸兩路列營攻擊。陸師佈於城南，集戰船於城東南，列炮於城北。二十五日黎明，清軍發炮轟擊，侵略軍傷亡甚重，勢不能支。托爾布津乞降，遣使要求在保留武裝的條件下撤離雅克薩。經彭春同意後，俄軍撤至尼布楚(今涅爾琴斯克)。清軍趕走侵略軍後，平毀雅克薩城，即行回師，留部分兵力駐守愛琿，另派兵在愛琿、墨爾根(今黑龍江嫩江)屯田，加強黑龍江一帶防務。
沙俄侵略軍被迫撤離雅克薩後，賊心不死，繼續拼湊兵力，圖謀再犯。康熙二十四年(1685年)秋，莫斯科派兵600增援尼布楚。當獲知清軍撤走時，侵略軍頭目托爾布津率大批沙俄侵略軍再次竄到雅克薩。俄軍這一背信棄義的行為引起清政府的極大憤慨。次年初，康熙接到奏報，即下令反擊。
七月二十四日，清軍2000多人進抵雅克薩城下，將城圍困起來，勒令沙俄侵略軍投降。托爾布津不理。八月，清軍開始攻城，托爾布津中彈身亡，改由杯敦代行指揮，繼續頑抗。八月二十五日，清軍考慮到沙俄侵略者死守雅克薩，必待援兵，且考慮隆冬冰合後，艦船行動、馬匹糧秣等不便，於是在雅克薩城的南、北、東三面掘壕圍困，在城西河上派戰艦巡邏，切斷守敵外援。侵略軍被圍困近年，戰死病死很多，826名侵略軍，最後只剩66人。雅克薩城旦夕可下，沙皇急忙向清請求撤圍，遣使議定邊界。清答應所請，准許侵略軍殘部撤往尼布楚。雅克薩反擊戰結束後，雙方於康熙二十八年(1689年)七月二十四日締結了《中俄尼布楚條約》，規定以外興安嶺至海，格爾必齊河和額爾古納河為中俄兩國東段邊界。黑龍江以北，外興安嶺以南和烏蘇里江以東地區均為清朝領土。
此仗直接遏制了沙俄的東擴，彼得一世大為震驚(此時他剛剛掌權)，不得不將進攻方向由「東擴」改為「西進」，為奪取波羅的海和黑海出海口而努力。