从16世纪后半期起，沙俄势力开始越过乌拉尔山，50多年间占有了整个西伯利亚，并进一步觊觎中国的黑龙江流域。明崇祯十六年（1643），一支哥萨克人远征军进入精奇里江的支流布连塔河流域和黑龙江流域，烧杀抢掠，侵扰2年之久才退回。顺治六年（1649）春，沙俄富商哈巴罗夫组织第二支远征军，对黑龙江流域进行武装入侵，次年占领了雅克萨。顺治十年（1653），斯捷潘诺夫接替哈巴罗夫统率沙俄侵略军，在黑龙江上游呼玛尔河口筑垒防御。顺治十二年至十七年（1655～1660），清军几次出击俄军，基本剿灭了斯捷潘诺夫军。但一批来自叶尼塞的沙俄殖民者重新占据了尼布楚，康熙四年（1665），另一伙沙俄侵略者又侵占了雅克萨。俄军以雅克萨和尼布楚为据点不断蚕食黑龙江流域的领土，招降纳叛，挑拨离间各民族之间的关系，进行野蛮的掠夺和屠杀，使当地居民处于水深火热之中。
康熙帝初欲以和平方式解决问题，几次派人到雅克萨、尼布楚送信，令俄人退出，但俄军置若罔闻，变本加厉。“三藩之乱”平定后，康熙二十四年（1685）二月，康熙帝命令都统彭春、副都统郎谈、黑龙江将军萨布素统军3000多人，水陆两路进取雅克萨。五月二十三日，清军抵达雅克萨城下，依康熙帝命令向雅克萨俄军统领托尔布津发出警告，要求其速撤回雅库茨克。守城俄军虽不过450人，但执意顽抗。次日清军水陆配合，包围雅克萨。在城南“设挡牌土垄，施放弓弩”佯攻，而将“红夷大炮”架于城北，又在两翼放神威将军大炮夹攻。二十五日黎明，清军发起进攻，俄军血肉横飞，死伤惨重，俄军头目托尔布津被迫率残部出城投降。清军对他们宽大处理，放其回国。然后摧毁雅克萨城，还驻瑷珲。
清军撤军不久，托尔布津残部在600多援军支持下，又重返雅克萨，加固城墙，深挖护城壕沟，企图长期盘踞。康熙二十五年（1686）二月，康熙帝命萨布素统兵2000，乘船沿黑龙江溯流而上，进击雅克萨。七月兵临城下，俄军凭借城坚粮足，负隅顽抗。双方对峙，战斗激烈。十一月底，托尔布津被大炮击中毙命，俄军仅剩百余人。清军将雅克萨围困达3个月之久，俄军外无援军，内断粮草，士兵多数患病。这时俄国政府代表抵达北京，要求停战交涉，清军遂撤围。
康熙二十八年（1689）七月，中俄双方在尼布楚进行谈判，签订了《尼布楚条约》。该约从法律上肯定了格尔必齐河和额尔古纳河以东，外兴安岭直至鄂霍茨克海以南的乌苏里江和黑龙江流域，包括库页岛在内的广大地区，都是中国的领土。《尼布楚条约》是中俄双方在平等协商基础上签订的第一个边界条约。这个条约给中国的东北边疆带来了150年的和平。
