十月初二日，清军开始对雅克萨展开攻击作战，第一波次的攻击力量汇聚在城的东城，也就是正面对着清军驻防方向，照例是以炮击为先导，而且，这一次攻击使用的，全部都 是俄国人自己制造，存放在下乌丁斯克一线直至洁雅依连涅斯克城中俄军军备仓库中的库存武器，皇帝说的话很轻松：左右是白白得来的，用到俄国人身上，也算以彼之道，还施彼身了。并且命令奕山，告诉前线部队，不必担心消耗，有多少，用进去多少！
于是，从十月初二天明，清军开始炮击，一直持续到十月三日的凌晨时分，所有缴获的炮弹有三分之二数都尽数落到雅克萨城中——这一次的炮击给清军炮手留下的最深刻的印象是：俄国人的火炮虽然看起来很笨重，不及己方所有的英制火炮灵便和好看，但实用性极好。数百门火炮轰炸了一天，却没有一尊炮出现问题——要是己方的火炮以这样密集强度发射的话，只怕都会有炸膛的危险了。
炮轰之后，雅克萨的城墙给炸开一道二十余丈宽的豁口，目光所及之处，尽数为清军用炮火犁了一遍——连续两个月的作战，清军的炮手操作起来越来越纯熟，落点非常准确。
炮击之后，步兵突击前进，首先进城的是程学启的部队，以连珠快枪开路，持单发快枪的步兵在后，城内俄军奋起抵抗，清军丢下三五十具尸体，仓皇而退。在这之后，清军的攻击多以袭扰作战为主，根本不做大规模的攻势，但同时，炮兵却严密封锁城东被炸开的城墙，不使俄国人有趁机封堵的机会，一旦看到有俄国人动作，就立刻发炮——在这一点上，却是没有任何犹豫的。
这种作战方式令穆沙维耶夫很觉得奇怪：中国人这是想干什么？围而不打，难道是苦于兵力不足，等待国内调遣部队北上之后，再行攻击吗？还是想耗尽城中辎重，令己方坐以待毙？这可真是笑话了。城中粮食非常充足，以目前驻军和平民数量计算，足够支持两年之久的，而两年时间，只怕中国人就先要熬不下去了！一群愚蠢的家伙！
到十月中旬的时候，雅克萨城外的天气已经完全不适宜作战了，寒风吹来，气温猛烈的下降，清军非战斗减员的情况相当严重，而且，此地昼短夜长，每天有太阳的时间不过两三个时辰，也不利于攻城作战。于是，清军缓步后撤——这更加让穆沙维耶夫得意洋洋：果然和自己想得一样，清朝军队根本抵御不住这几乎可以让地狱都结冰的寒冷，不用自己的部队消耗，自己就主动退却了！
但在此时，一个令他心惊胆战的消息从色楞个斯克的俄国驻军部队哪里传来：十月十七日的时候，发现有来路不明的蒙古骑兵从驻地经过，一路向西去了。这里驻扎着的只有为数很少的俄军部队，根本不敢阻拦，而蒙古骑兵似乎也无意难为他们，一路进军而去。具体有多少人，行军到哪里，一切都是未知数。
穆沙维耶夫大吃一惊，立刻命人封锁了这个消息，同时将利涅维奇和城中原本的守军将领召集一堂，商量对策。
在座的都是多年从军的老行伍，立刻判断出来，蒙古人越色楞个斯克西去，一定是向伊尔库茨克进军了！这听起来有些异想天开，但摊开地图看看，若是清军真会有这样一步动作的话，无疑是置己方于死地的一着险棋。远东的大部队全部聚集在雅克萨，距离首府万水千山，城中虽然有一部分守军，却人数很少，根本不足以应付清军的进攻。
若是即刻从雅克萨抽调士兵回援，路上铁定会受到清军的截杀和追击，只怕走不到半路，就全要给对方吃掉了；若是不闻不问，清军在伊尔库茨克站稳脚跟，再 拿回来，简直是不可能的任务。听利涅维奇分析到这里，穆沙维耶夫面色惨白：“那，将军阁下， 难道就没有别的办法了吗？”
“如今也只有请求皇帝陛下发布命令，调动伊尔库茨克北线的维提姆斯克、哈巴罗夫、基连斯克、乌斯特库特斯科伊、维尔霍陵斯克；和西线的伊利姆斯克的部队即刻出发，进驻伊尔库茨克，希望能够赶在中国人的前面，增强城中的防御了。”
“那好，那好。”穆沙维耶夫连连点头，“我即刻给皇帝陛下写信，请他派兵进驻。”
话是这样说，但从一开始到彼得堡的路程犹自远过到伊尔库茨克，若是等皇帝陛下派兵，时间上是来不及的，万般无奈之下，也只有将雅克萨城中的驻军抽出一部，立刻回援首府。穆沙维耶夫提出这样的建议，立刻遭到军方的一致反对。
理由很简单，中国人既然能够想到趁城中空虚而进逼首府，路上一定安排有伏兵，而清军的连珠快枪的先进、快速的火力，俄军早就领教过了，一旦遇敌，士兵伤亡非常惨重，到时候，不但回援不成，甚至还会影响到雅克萨城的守卫，与其那样，还不如就此固守雅克萨城，等待从支路派遣援兵到伊尔库茨克镇，即便时间上会慢一点，却胜在足够稳妥。穆沙维耶夫没有办法，只好顺从军方的意见，暂时按兵不动，同时派人到彼得堡送信。
清军方面，似乎完全放弃了对于雅克萨的战略企图，大部队徐徐后撤，一直退到下乌丁斯克附近，方才站住脚步，全军轮番休整，为下一步的动作做准备。而实际上，程学启、李世贤二人各自带领着十个营的战斗部队，从雅克萨城外脱离大部队，星夜疾驰西进，驰援伊尔库茨克！同时，皇帝在洁雅依连涅斯克城中降旨，命驻守在齐齐哈尔和库伦的蒙古八旗，以蒙古正黄旗副都统玉明为统兵大臣，率军北上，增援伊尔库茨克。
这两支部队分别是在十一月初七和十月二十三日到达了伊尔库茨克，这样一来，驻守在俄国人心脏地带的清军总人数就达到了近两万人。到十一月十五日，接到沙皇陛下的命令的第一支俄国军队，从维尔霍陵斯克赶到伊尔库茨克。到达之后，即刻投入了战斗。
沙皇陛下听闻伊尔库茨克这样的战略要地为清军所占据，勃然大怒，不但答应穆沙维耶夫要求的，从北线、西线各处调军，同时命令驻守在贝加尔湖东岸的上乌丁斯克、巴尔古津斯克的俄罗斯部队星夜进发，越过贝加尔湖，向占领西伯利亚首府的清军发起猛烈进攻，并且严令部队：在十一月三十日之前，一定要将这一支部队赶出伊尔库茨克。
双方攻守易位，几乎照搬了清军攻城的一幕，但又有着极大的不同——俄军全速进军，和赶至此处的清军一样，都没有、也不能携带重装火炮，只不过，清军虽然没有办法携带火炮，城中却是有所准备的。伊尔库茨克城中装备充足，早在俄国增援部队到来之前，就已经武器库中的火炮、炮弹尽数搬出，在对阵敌方的时候，先行施放了出去。