黑龍江流域自古就是中國的領土，從唐朝到明朝，歷朝歷代都會在那裡設置行政機構進行管轄。從16世紀80年代開始，沙皇俄國逐漸崛起，並不斷地向外擴張，此後多次侵入黑龍江流域，將雅克薩和尼布楚佔領，並以此為據點，不斷地燒殺搶掠，擴大勢力範圍。
面對著沙皇俄國的侵擾，清政府多次要求沙俄侵略者從中國領土撤出。可是，沙俄政府根本沒有把清政府的警告放在眼裡，他們不斷向雅克薩派兵，打算繼續侵佔黑龍江流域的土地。
康熙在平定“三藩之亂”後，決定用武力將沙俄侵略者趕跑。1682年，康熙親自來到東北，並派彭春和朗坦以打獵為名，潛入雅克薩地區，偵察沙俄侵略者的詳細情況。此後，康熙調兵遣將，將戰鬥力非常強悍的籐牌軍從福建調到東北，決心狠狠地打擊一下沙俄侵略者。
1685年，康熙命令彭春等將領率領三千人馬，攜帶紅衣大炮前往璦琿，聯合黑龍江將軍薩布素的部隊，一起向雅克薩挺進。彭春率領部隊趕到雅克薩城後，向駐守雅克薩城的沙俄總督托爾布津發出最後通牒，要求他從中國的土地撤走。在招降書中，彭春寫道：“如果你們想要和平相處，就立即退回雅庫，以雅庫為界，不再侵犯我國領土……如果你仍然堅持不撤退，那麼天朝大軍攻破雅克薩城後，你們將死無葬身之地。”
神威無敵大將軍炮清
為收復雅克薩，打擊沙俄侵略軍，清軍專門鑄造了一批紅衣大炮，康熙帝把它們命名為“神威無敵大將軍”。這種大炮在雅克薩之戰中發揮了巨大威力。
托爾布津手下有四百五十名士兵、三百支鳥槍及三門火炮，他覺得雅克薩城池堅固，清軍根本無法攻破，就沒有理睬彭春的警告。彭春看到托爾布津執迷不悟，便命令部隊擺開陣勢，並在雅克薩城下堆起柴火，又將紅衣大炮對準雅克薩城。同時，彭春還在雅克薩城外的江面上安排好了戰艦，將敵人的退路截斷。一切準備就緒之後，彭春下令開炮。只聽炮聲不斷響起，沙俄士兵躲在雅克薩城內被動挨打，根本沒有還手之力。很快，俄軍就出現大面積傷亡。托爾布津看到這樣下去將會全軍覆沒，便派使者去見彭春，請求彭春允許他們攜帶武器從雅克薩撤離。彭春寬大為懷，答應了托爾布津的請求。於是，數百名沙俄士兵非常狼狽地撤到了尼布楚（今涅爾琴斯克），清軍將被沙俄侵略者強佔二十多年的雅克薩收回。清軍毀掉了城堡，並沒有留下人員駐守就返回了璦琿。
托爾布津撤退後非常不甘心，他希望在得到增援後繼續侵佔雅克薩。1685年秋，俄國沙皇派兵趕到尼布楚增援。當得知清軍已經從雅克薩撤走後，托爾布津便率領增援部隊再次侵佔了雅克薩。此後，托爾布津命人在雅克薩城中重新修建炮台及防禦工事，打算長期佔領雅克薩城。
康熙得知沙俄侵略者再次佔領雅克薩後，立即命令黑龍江將軍薩布素率領兩千人再次將沙俄侵略者趕走。薩布素率領人馬趕到雅克薩後，將雅克薩城團團圍困起來，並命令托爾布津投降。托爾布津好不容易才再次回到雅克薩城，又怎麼會輕易投降呢？薩布素無奈之下只好用火炮攻城。托爾布津被擊中，丟掉了性命。之後，懷敦代替托爾布津指揮，繼續與清軍對抗。
薩布素認為：繼續攻城會對自身造成損失，而雅克薩城內的俄軍無法逃脫，只能等待援兵來救；只要將敵人的外圍部隊與雅克薩城內部隊之間的聯繫切斷，那雅克薩城就會不攻自破。於是，他派人在雅克薩城周圍挖掘戰壕，又派戰艦將城西的水路封鎖。半年之後，雅克薩城內的俄軍已經彈盡糧絕，眼前就要被全部消滅了。
就在這個時候，沙俄攝政王索菲亞公主（彼得一世的姐姐）派使者趕到北京，請求停戰。康熙同意了俄國的停戰請求，並撤走了包圍雅克薩城的軍隊，使得城內殘餘俄軍得以返回。
1689年，中俄雙方代表在尼布楚談判，並簽訂了《中俄尼布楚條約》，確定中俄雙方以外興安嶺至額爾古納河和格爾必齊河為界，外興安嶺以南、黑龍江以北、烏蘇里江以東地區為中國領土。
雅克薩之戰是清政府為反對沙俄侵略而發動的自衛反擊戰，這次戰爭的勝利維護了中國的主權，打擊了沙俄侵略者的囂張氣焰，為《中俄尼布楚條約》的簽訂奠定了基礎。