康熙二十四年（1685）正月，康熙帝下达以武力收复雅克萨的命令。他指出：“兵非善事，不得已而用之。向者罗刹无故犯边，收我逋逃，后渐越界而来，扰害索伦、赫哲、飞牙喀、奇勒尔诸地，不遑宁边；剽劫人口，抢掳村庄，攘夺貂皮，肆恶多端。是以屡遣人宣谕，复移文来使，罗刹竟不报命，反深入赫哲、飞牙喀一带，扰害益甚。爰发兵黑龙江扼其往来之路，罗刹又窃据如故，不送还逋逃，应即剪灭。”
在清军向雅克萨进发之前，清政府再一次做了外交努力，三月十七日，康熙帝致信沙皇，要求俄军撤出雅克萨，以雅库等某地为界，和睦相处，否则出兵征讨雅克萨。俄方仍不予答复。于是，康熙帝任命都统彭春为统帅，副都统班达尔善、护军统领佟宝、副都统马喇、銮仪使林兴珠参赞军务，率领清军三千人向沙俄军队盘踞的雅克萨城进发。
清军出发前，康熙帝向彭春等传谕：“朕以仁治天下，素不嗜杀，尔其严谕将士，毋违朕旨，以我兵马精强，器械坚利，俄罗斯势不能敌，必献地归诚，尔时勿杀一人，俾还故土宣朕柔远至意。”这道谕旨，指导了清军正确执行对敌斗争政策，也为与沙俄谈判敞开了大门。
康熙二十四年（1685）四月二十八日，黑龙江上江风浩荡，波涛汹涌，瑷珲城下旌旗飞扬，号角齐鸣。满、蒙、汉、索伦、达斡尔、鄂伦春、赫哲、鄂温克等各族大军齐集此地，同仇敌忾，秣马厉兵，誓与沙俄侵略者决一死战。在隆隆的战鼓声中，船队扬帆启锚，溯江而上；骑兵催动坐骑，铁流滚滚。正当行军途中肉食匮乏之际，清军突遇鹿群，捕获鹿五千余只，全军饱餐野味，斗志更加旺盛。
五月二十二日，清军抵达雅克萨城郊。本着先礼后兵的原则，彭春派俄军俘虏把用满文、俄文、拉丁文书写的文书送入雅克萨城内，向俄军发出最后通牒，要求俄军撤出雅克萨，返归俄国。但是，俄军头目托尔布津自恃巢穴坚固，拥有士兵四百五十人，炮三门，鸟枪三百支，拒不投降，要以武力抗拒。清军于五月二十三日分水陆两路列营攻击。陆师布于城南，集战船于城东南，列炮于城北。二十四日，清军截击了一队沙俄援军，击毙三十余人。二十五日黎明，清军向雅克萨城发起总攻。
清军采取在四面合围的同时采取攻击战术。主帅彭春、班达尔善等率八旗兵攻击城南，何佑等将领把战船集中到雅克萨城的东南，又将红衣大炮安置在城北制高点，使火力范围几乎覆盖全城。副都统温代等将驻守城西，全军四面同时进攻，俄军腹背受敌难以支撑。经过一昼夜激战，守城俄军遭到沉痛打击，清军又在城下三面堆起木柴，声称要火攻。俄军雅克萨督军托尔布津在内无粮饷，外无援兵的情况下，走投无路，被迫遣使乞降，要求在保留武装的条件下撤离雅克萨。清军经过慎重考虑，同意了残余俄军的投降请求。在受降仪式上，托尔布津发誓绝不再来。清军统帅彭春按照康熙帝出发前的旨意，释放了全部俄军战俘，允许他们带走武器和财产，并将七百余俄国人送至额尔古纳河口，遣返回国。另有四十五名俄军连同家属愿意留在中国，清军遵照康熙帝的旨令，将他们安插在盛京。清军从雅克萨城中解救出被掳索伦、达斡尔等族人一百六十余名。至此，清军取得第一次雅克萨之战的全胜。康熙帝接到前线捷报，高兴地对大臣们说：“破四十年盘踞之俄罗斯于数日之间，获雅克萨之城，克奏厥绩。”清军获胜后，康熙帝要求清军加强黑龙江地区防御。他在六月十四日的谕旨中告诫前线将领：“至雅克萨城，虽已攻克，防御决不可疏，应于何处永驻官兵弹压，此时即当定议。”随后又下旨，让大学士勒德洪等人与议政王大臣等会议具奏。然而彭春等人在收复雅克萨之后，并未将城墙及房屋彻底平毁，仅仅焚烧了城内房屋，城周的庄稼未割，哨所未立，全部清军就撤回休整，以至两个月之后，俄国人乘隙重新回到雅克萨，在该地发现了大量粮食和建筑材料，从而得以迅速地重建雅克萨城。