康熙二十四年（1685 年）正月二十三日康熙皇帝命令都统彭春负责指挥收复雅克萨的自卫反击战。同年四月彭春率3000清军携战舰、鸟枪、火炮、刀矛、盾牌等兵器从爱珲出发分水陆两路向雅克萨开进。五月二十二日清军抵达雅克萨城下后向侵略军头目托尔布津发出通牒。在遭到托尔布津的拒绝后清军于五月二十三日分水陆两路列营攻击。二十五日黎明清军发炮轰击，伤亡甚重的侵略军势不能支。
托尔布津只好遣使要求在保留武装的条件下撤离雅克萨。俄军经彭春同意后撤至尼布楚（今涅尔琴斯克）。清军赶走侵略军后平毁雅克萨城。此后清军主力即行回师，留下部分兵力负责驻守爱珲，另外派兵在爱珲、墨尔根（今黑龙江嫩江）等地屯田已加强黑龙江一带防务。康熙二十四年（1685年）秋沙俄再度派兵600增援尼布楚。侵略军头目托尔布津得知清军主力已撤走时就率大批沙俄侵略军再次窜到雅克萨。
次年七月二十四日清军2000多人再次进抵雅克萨城下。清军将雅克萨城团团包围后勒令沙俄侵略军投降，然而托尔布津对此不予理睬。八月清军开始攻城：托尔布津中弹身亡，改由杯敦代行指挥。八月二十五日清军在雅克萨城的南、北、东三面掘壕围困，在城西河上派战舰巡逻，从而切断了困守雅克萨城的沙俄侵略军从俄国本土获得增援的通道。这场围困战导致826名侵略军最后只剩下66人。
俄国摄政王索菲亚眼见雅克萨城旦夕可下只好急忙向清政府请求撤围。战后双方于1689年8月27日签订的《尼布楚条约》规定：中俄东段边界线以外兴安岭为界——岭北属俄国，岭南属中国。黑龙江以北、外兴安岭以南，格尔必齐河、额尔古纳河以东至海的地区由此被确定为中国领土。这一时期的兴凯湖是完全属于中国的内湖，然而如今的兴凯湖却成为了中俄界湖。
