黑龙江流域自古就是中国的领土，从唐朝到明朝，历朝历代都会在那里设置行政机构进行管辖。从16世纪80年代开始，沙皇俄国逐渐崛起，并不断地向外扩张，此后多次侵入黑龙江流域，将雅克萨和尼布楚占领，并以此为据点，不断地烧杀抢掠，扩大势力范围。
面对着沙皇俄国的侵扰，清政府多次要求沙俄侵略者从中国领土撤出。可是，沙俄政府根本没有把清政府的警告放在眼里，他们不断向雅克萨派兵，打算继续侵占黑龙江流域的土地。
康熙在平定“三藩之乱”后，决定用武力将沙俄侵略者赶跑。1682年，康熙亲自来到东北，并派彭春和朗坦以打猎为名，潜入雅克萨地区，侦察沙俄侵略者的详细情况。此后，康熙调兵遣将，将战斗力非常强悍的藤牌军从福建调到东北，决心狠狠地打击一下沙俄侵略者。
1685年，康熙命令彭春等将领率领三千人马，携带红衣大炮前往瑷珲，联合黑龙江将军萨布素的部队，一起向雅克萨挺进。彭春率领部队赶到雅克萨城后，向驻守雅克萨城的沙俄总督托尔布津发出最后通牒，要求他从中国的土地撤走。在招降书中，彭春写道：“如果你们想要和平相处，就立即退回雅库，以雅库为界，不再侵犯我国领土……如果你仍然坚持不撤退，那么天朝大军攻破雅克萨城后，你们将死无葬身之地。”
托尔布津手下有四百五十名士兵、三百支鸟枪及三门火炮，他觉得雅克萨城池坚固，清军根本无法攻破，就没有理睬彭春的警告。彭春看到托尔布津执迷不悟，便命令部队摆开阵势，并在雅克萨城下堆起柴火，又将红衣大炮对准雅克萨城。同时，彭春还在雅克萨城外的江面上安排好了战舰，将敌人的退路截断。一切准备就绪之后，彭春下令开炮。只听炮声不断响起，沙俄士兵躲在雅克萨城内被动挨打，根本没有还手之力。很快，俄军就出现大面积伤亡。托尔布津看到这样下去将会全军覆没，便派使者去见彭春，请求彭春允许他们携带武器从雅克萨撤离。彭春宽大为怀，答应了托尔布津的请求。于是，数百名沙俄士兵非常狼狈地撤到了尼布楚（今涅尔琴斯克），清军将被沙俄侵略者强占二十多年的雅克萨收回。清军毁掉了城堡，并没有留下人员驻守就返回了瑷珲。
托尔布津撤退后非常不甘心，他希望在得到增援后继续侵占雅克萨。1685年秋，俄国沙皇派兵赶到尼布楚增援。当得知清军已经从雅克萨撤走后，托尔布津便率领增援部队再次侵占了雅克萨。此后，托尔布津命人在雅克萨城中重新修建炮台及防御工事，打算长期占领雅克萨城。
康熙得知沙俄侵略者再次占领雅克萨后，立即命令黑龙江将军萨布素率领两千人再次将沙俄侵略者赶走。萨布素率领人马赶到雅克萨后，将雅克萨城团团围困起来，并命令托尔布津投降。托尔布津好不容易才再次回到雅克萨城，又怎么会轻易投降呢？萨布素无奈之下只好用火炮攻城。托尔布津被击中，丢掉了性命。之后，怀敦代替托尔布津指挥，继续与清军对抗。
萨布素认为：继续攻城会对自身造成损失，而雅克萨城内的俄军无法逃脱，只能等待援兵来救；只要将敌人的外围部队与雅克萨城内部队之间的联系切断，那雅克萨城就会不攻自破。于是，他派人在雅克萨城周围挖掘战壕，又派战舰将城西的水路封锁。半年之后，雅克萨城内的俄军已经弹尽粮绝，眼前就要被全部消灭了。
就在这个时候，沙俄摄政王索菲亚公主（彼得一世的姐姐）派使者赶到北京，请求停战。康熙同意了俄国的停战请求，并撤走了包围雅克萨城的军队，使得城内残余俄军得以返回。
1689年，中俄双方代表在尼布楚谈判，并签订了《中俄尼布楚条约》，确定中俄双方以外兴安岭至额尔古纳河和格尔必齐河为界，外兴安岭以南、黑龙江以北、乌苏里江以东地区为中国领土。
雅克萨之战是清政府为反对沙俄侵略而发动的自卫反击战，这次战争的胜利维护了中国的主权，打击了沙俄侵略者的嚣张气焰，为《中俄尼布楚条约》的签订奠定了基础。