第一次雅克萨战役结束不久，沙俄方面又背信弃义重新占领雅克萨，在这里沙俄军队建城储粮，希望能长期控制该地区。 沙俄在站稳脚步后，便开始外出搞事，很快康熙得知情况，派黑龙江将军萨布素率领2200名清军，携带火炮21门，水陆并进，进攻驻扎在雅克萨的沙俄军队，然而沙俄在该地设置了永远城池，这让清军始终攻不进去，沙俄军队由于清军的围困，导致他们也出不来。 起初，驻扎在雅克萨城的沙俄军队由托尔布津指挥，拜顿担任副指挥，手下有826名士兵，12门火炮，100杆火神枪、750杆燧发枪、150颗炸弹，同时还有能够维持一年的补给。 从清军和沙俄军队的装备来看，清军虽然有人数上优势，但是武器上明显比不上沙俄军队，而这也为之后清军没能彻底拿下雅克萨奠定了基础。
清军抵达后不久，便对沙俄军队驻地发动进攻，然而沙俄军队在之前已经修改了牢固的城堡，所以无论清军如何进攻，都取得不了多大动静，此次进攻很好的将清军攻城利器不足的毛病彻底体现了出来。 然而这时候想要从后方调来足够大炮明显不合适，所以清军主将萨布素决定改变战术，在沙俄军队射击范围外较高处，设置土墙系统，接着又在这个基础上修建了新的炮台，然后继续发动进攻，可依旧没取得效果。 于是，清军决定采取夜袭的方式偷袭沙俄驻扎的雅克萨城堡，但是没取得多大效果，长期的坚守让城内托尔布津觉得不能坐以待毙，所以他也组织部队出击，希望能以主动出击的方式，夺取战场主动权，然而清军打得十分顽强，不仅让城内沙俄军队付出惨重的伤亡，同时也让打退了沙俄军队的援军。 很快进入了寒冬，这时候雅克萨城堡内的沙俄军队，已经从原来的826人锐减至150人，武器粮食开始告急。沙俄军队情况虽然不佳，但是清军情况也不太好，大量南方士兵病倒，但是比起沙俄军队的情况，清军情况还算可以。
而后不久，康熙命令清军停止了对雅克萨城堡军事行动，不久后解除了对雅克萨的封锁，然而清军主将萨布素并没有撤军，而是在距离该地10公里左右的查尔丹屯附近驻军警戒，只要沙俄军队有任何异动，立即开战，这种情况一直持续到《尼布楚条约》签订才结束。 《尼布楚条约》签订后，该地剩余的沙俄士兵在统帅拜顿指挥下离开了雅克萨返回沙俄，就这样第二次雅克萨战役正式结束，第二次雅克萨战役结束，代表中俄两国边境争端暂时告一段落。
清朝之所以会和沙俄军队在这时候突然停战，主要是两个不安分的邻居在搞事，这让他们不得不放弃边境争端，全力搞定各自的麻烦。 清朝在这阶段麻烦是准噶尔部在准备搞事，这让康熙不得不停战和谈，沙俄方面的掌权者索菲娅公主准备和奥斯曼土耳其争夺黑海出海口。 由于这两件事情的原因，让双方决定停战，然而率先屈服的是索菲娅公主，她在当年11月便让使者抵达北京，随后开启了谈判，经过一番紧张的谈判后，沙俄方面率先屈服，然而清朝方面也做出了一定让步，就是承认沙俄对尼布楚的主权。
