俄罗斯自十六世纪形成统一国家，从伊凡三世开始向东扩张，半个世纪后吞并了几乎整个西伯利亚。1638年，沙皇在勒拿河成立雅库茨克督军府，作为向东扩张的指挥中心，继而进入黑龙江流域，并占领黑龙江上游的尼布楚城。1655年，俄军从尼布楚出发，强占位于黑龙江上游左岸的我国东北古城雅克萨。
俄罗斯在黑龙江流域大肆扩张之时，正值中原明清鼎革之际，中原王朝无暇顾及遥远的东北边陲。但是尼布楚和雅克萨地区是清朝的龙兴之地，也是满清在中原一旦不能立足时的最后容身之所，俄罗斯的侵略行径使满清政府感到非常紧张。所以当中原战乱平息，政权巩得到固后，清政府立即着手反击俄罗斯的准备工作。康熙帝于1671和1682两次东巡祭祖，亲自巡视东北边防，勘察地理状况，整军经武，部署战备。
清初，黑龙江沿岸没有清军驻防。1683年，康熙帝下旨设立黑龙江将军，萨布素为第一任将军。他上任后立即在黑龙江东岸建立瑷珲城与俄军对垒，并派兵1500人在此屯田，建立军事基地，为军事进攻做好准备。为了解决将粮食从辽河经松花江再由黑龙江逆流而上运至瑷珲的粮食运输问题，清朝打造了大量船只。为保障通讯顺畅，还在前沿的瑷珲和后方重镇宁古塔之间设立了大量驿站。为了加强前线兵力，康熙征调善于水战的500名福建藤牌兵前往助战；命直隶、山东、山西、河南每省各派火器兵250人，协攻雅克萨。
康熙帝通过在北京的西方传教士，对俄罗斯有了比较多的了解，知道不经过激烈的战争不可能阻止俄罗斯的侵略，但他也清醒地意识到，俄罗斯是实力强大的国家，仅凭战争无法彻底压服对方。在经过战场较量后，还必须通过和平谈判，划定两国边界，才能保持长期和平。因此康熙帝制定了军事斗争、外交谈判和充实边防并举的战略方针，所以在准备军事斗争的同时并没有放弃外交努力。
早在1670年，宁古塔将军巴海就奉命派员前往尼布楚交涉，谴责他们侵略黑龙江的行为，还要求遣返逃犯根特木儿，并提议俄国派人去北京谈判具体问题。可是俄国毫无诚意，反而认为中国的克制是软弱可欺，最终谈判失败。
1676年，沙皇派大臣尼古拉带领使团前往北京，并得到康熙帝两次接见。但这个使团的目的并非为了和平，而是借机窥视中国获取情报，是配合俄国军事侵略的辅助手段，谈判当然也不会取得任何结果。尼古拉回国后，极力鼓吹策划对中国的进一步侵略。他向沙皇建议：“如果现在有两千陛下的正规军，那么不仅达斡利亚地区，而且中国长城以外的土地都可能臣服于陛下的统治。”
1683年9月，康熙帝谕令理藩院再次行文俄国外交机构，希望俄军撤离中国，免兴干戈。文中说：“若改前过，将根特木儿等逃人送来，急回本地，则两相无事，于彼为益不浅，倘犹执迷不悟，留我边疆时必致天讨，难免诛罚。”但俄方置之不理，反而加紧修筑工事招募人员，一场战争已不可避免了。
1685年正月，康熙帝正式下旨收复雅克萨。清军以都统彭春为统帅，率军三千，水陆并进，向雅克萨进发。五月二十二日，清军抵达雅克萨城下。本着先礼后兵的原则，彭春派人将用满文、俄文、拉丁文书写的最后通牒送入城内，要求俄军立即撤出返回国内。但俄军头目托尔布津自恃城墙坚固、火力强大，拒不投降。当时城内拥有士兵四百五十人，火枪三百支，火炮三门。
清军于五月二十三日开始攻城，步兵位于城南，水师位于东南，火炮列于城北。二十四日晨，清军截击了一支增援俄军，击毙三十余人。二十五日黎明，清军发起总攻，经过一昼夜激战，俄军遭到沉重打击，但仍不投降，清军在城下堆起三堆木柴准备火攻。托尔布津此时内无粮饷外无援兵，走投无路之下只得乞降，但要求在保留武装的情况下撤离雅克萨，清军同意了这个请求，并释放全部俄军战俘，托尔布津发誓绝不再来。第一次雅克萨之战至此胜利结束。康熙帝收到捷报，高兴地说：“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。”
此战虽大获全胜，但彭春等人在撤离时，未将城墙房屋彻底平毁，城周的庄稼未收割，也未设立哨所，留下重大后患，以致两个月后俄国人趁隙返回，并发现了大量粮食和建筑材料，从而得以迅速重建城池。
清军撤离后，由别伊顿率领的六百名增援俄军到达尼布楚，与托尔布津的残兵会合，在侦知清军已全部撤离后，托尔布津决定背弃誓言，率领俄军在七八月间重返雅克萨并全力构筑城堡，做长期固守准备。
1686年二月，康熙帝获悉俄军重占雅克萨后，感到事态严重，他说：“今罗刹复回雅克萨，筑城盘踞，若不速行扑剿，势必积粮坚守，图之不易。”他立即调兵遣将部署第二次雅克萨之战。
这次康熙帝再度征调四百福建藤牌兵前往助战，命萨布素为统帅，领军两千前往雅克萨，并特别下旨：“若得雅克萨城，即往尼布楚。事毕还驻军于雅克萨过冬，勿毁其城，亦勿损其田禾，俟禾熟收为我饷。”
五月底清军逼近雅克萨，致书俄军令其投降。俄军置之不理。此时城内有俄军八百二十六人，装备二十门大炮，城墙坚固。俄军依托坚固城防和充足火器踞城死守，他们退进要塞内部，挖洞穴居，还派敢死队频繁出击，使清军无法靠近城墙。
六月一日，清军水师占据黑龙江上游，做好了阻击尼布楚方向俄军增援的准备。四日夜，双方发生炮战，清军通宵攻城，未能攻克。八日夜，清军攻占城南土阜，占领了制高点。九日夜清军在红衣大炮的火力掩护下逼近城下筑垒。十日和十二日，俄军趁大雾进攻土阜，试图夺回制高点，都被清军击退。
由于久攻不下，清军准备长期围困雅克萨，在城墙周围挖堑壕筑堡垒。俄军对此深感恐慌，拼死反扑，双方激战四昼夜，托尔布津在激战中被击毙，别伊顿接替指挥。七月八日，俄军再次出城争夺城北炮台，被击退。从此俄军再无力出击，只能困守城内。尼布楚督军弗拉索夫曾派出七十人和两门大炮的援军增援雅克萨，但见清军人数众多，而且早有打援准备，这少量援军如果强行突进犹如飞蛾扑火，弗拉索夫只得下令撤回。
由于第一次雅克萨之战后清军善后工作不力，以及俄军再次返回后做了充分的战争准备，雅克萨城一时难以攻下，清军与俄军在雅克萨形成了对峙局面，而俄军被死死地困在城里，已是插翅难飞。
围困雅克萨的同时，康熙帝仍未放弃外交努力。他托荷兰使臣转交致沙皇的书信，信中敦促俄国撤回雅克萨的军队，遣返中国逃犯，表达了划定边界，互不侵犯，永修和好的愿望。到九月底，雅克萨城内的俄军伤病交加，弹尽粮绝，仅剩一百五十多人，只能坐以待毙了。
俄国获悉康熙帝收复雅克萨的决心非常坚定，并准备进一步夺回尼布楚后，非常惊恐。此时沙俄正深陷欧洲战场，与克里米亚鞑靼人和土耳其人激战，根本无力支援远东。为了保住在远东已经获得的利益，俄国被迫接收清朝的谈判建议，于九月派使者抵达北京，称俄国已经派戈洛文为全权大使前来举行边界谈判，乞求清军停战，撤雅克萨之围。康熙收到俄国的停战国书的后，决定单方面停战，解除包围，并给城内俄军送去食品，派太医给他们医治伤病。1687年7月，俄国使团到达边境，康熙帝命萨布素率军撤回，第二次雅克萨之战结束，双方进入谈判阶段。
俄方使团的规模为两千多人，除外交人员外其余都是俄国军队。首席谈判代表是戈洛文，他通晓数种语言，精通拉丁文。这是戈洛文首次担任外交使命，却在这次谈判中展现了才华。他没有理会莫斯科要求他将所率军力直接加强前线的要求，而是将主力部署在后方。在率团前往谈判地点的途中，他对外贝加尔地区的蒙古部落进行了猛烈打击，巩固了俄国对这一地区的统治，使尼布楚前线的俄军能得到有力的后方支持，为谈判增加了俄方筹码，也让清朝了解了俄国正规军队的威力，给清政府造成很大压力，促使他们在谈判中做出让步，同意将俄国梦寐以求的贸易条款写进条约。因取得“重大胜利”，戈洛文回国后被封为爵士，并任西伯利亚总督。
清朝首席谈判代表是大学士索额图，使团规模达万人。使团由两名西方传教士，法国人张诚和葡萄牙人徐日升担任翻译，但这两名翻译却被俄国买通成了俄国间谍，他们向俄国透露了清朝的谈判底线，使清朝在谈判中陷于被动。
中俄双方原商定于1688年在色楞格斯克举行谈判，由于漠西厄鲁特蒙古葛尔丹进攻喀尔喀蒙古，使团道路被阻，与俄方商定后改为1689年于尼布楚举行。
谈判于1689年8月22日正式开始。索额图根据康熙帝旨意明确指出尼布楚和雅克萨两地为中国所有。俄方事先制定了以黑龙江为界、以牛满河与精奇里江为界、以雅克萨为界三个先漫天要价再逐步后退的方案，如果中方都不接受，俄方将先缔结临时停战协定，做好准备再次进行战争。沙皇还要求俄国使团全力贿赂使团成员，两名西方传教士就拿了俄方不少好处。谈判第一天，戈洛文抛出以黑龙江为界的方案，被索额图拒绝，并提出以勒拿河与贝加尔湖为中俄边界的方案。双方陷入僵持。谈判期间，由于厄鲁特蒙古葛尔丹勾结沙俄进攻喀尔喀蒙古，给清朝造成了很大威胁，清庭需要抽调力量予以平定，因此急于与俄订立和平条约，再加上两个传教士的积极活动，清朝被动地做出让步，不再坚持尼布楚归中方所有。而俄方也因为清朝在尼布楚占有军队人数优势，担心谈判破裂导致清军进攻尼布楚，同意了撤出雅克萨。本着这个精神，双方又进过激烈谈判，终于与1689年9月7日签订了《中俄尼布楚条约》，条约包括《中俄尼布楚条约》和《黑龙江界约》两部分。这个条约肯定了黑龙江和乌苏里江流域包括库页岛在内的地区都是中国领土，遏制了沙俄的扩张，所以一般都予以正面评价，认为这是两个主权国家间的平等条约。
但在事实上，这个条约对中国是非常不利的，该条约放弃了从额尔古纳河到贝加尔湖的大片领土，应该算是中国近代史上第一个不平等条约。一个处于“盛世”的国家在自己家门口攻打跋涉一万多公里而来的几百个匪徒据守的雅克萨，竟然死伤数千士兵还打不下来，最后还要以割让土地来换取和平，看起来实在匪夷所思。实际上，导致清朝被迫让步的原因有二：
一、清朝武器落后，在火器质量和数量以及操作水平上远不如对手，这一点在雅克萨之战中暴露得很充分。如果战争继续，以刀矛弓箭为主要装备的清军在俄军的火力面前必然要遭受重大伤亡。
二、刚刚平定了三藩之乱，国内急需恢复经济，厄鲁特葛尔丹大汗虎视眈眈，严重威胁中原，清朝不能在这种情况下与俄国长期拉锯拼消耗。所以愿意让出一些领土的换取边境和平。
清朝对边境地区的态度在根本上是消极的，《尼布楚条约》签订后，清政府并没有加强东北边防和对边境地区的有效治理和管控。为了保护龙兴之地不被惊扰，还设立“柳条边”不让关内人民进入东北从事生产活动，导致中俄边境人烟极度稀少，为沙俄蚕食提供了便利条件。沙俄从来没有完全遵守《尼布楚》条约，从18世纪开始便派遣远征队进入库页岛北部，修建堡垒开采煤矿，驱赶当地人民，1789年又占领了南部，把岛上的赫哲人赶到大陆，完成了对库页岛的全部占领，这一切都发生在“康乾雍盛世”。鸦片战争爆发后，沙俄正式通知清政府他们对库页岛的占领，并趁机逼迫清政府签订《北京条约》《瑷珲条约》《天津条约》等一系列条约割占了一百四十多万平方公里的领土。
中国自明朝中期后，科技和生产力水平已大幅度落后于西方。反映在军事上就是武器装备严重落后。当时世界上，随着科技进步，历史上一再发生过的，蛮族依仗野蛮勇武征服文明世界的悲剧，到17世纪时在大部分地区已经不再上演了。然而在东亚，原始的女真族却依然凭着骏马弯刀灭亡了拥有高度文明的明朝。虽然原因很复杂，但火器落后，无法像西方国家那样以火器遏制蛮族的进攻是其中很重要的原因。
随着大航海时代的到来，人类进入工业文明阶段，屏障了中国数千年的大海和高山荒漠已经在很大程度上失去了其原来的作用，大海反而成了列强侵略中国最便利的通道。西班牙在占领菲律宾后，殖民者在给西班牙国王腓力二世的报告中建议，只需6000西班牙火枪兵就能征服中国。无独有偶，一百多年后，俄国使臣尼古拉在给沙皇的报告中也建议，只需2000俄国正规军就能获得长城以外全部土地。这些殖民者可不是狂妄无知的人，他们都是目光深邃，经验老道的战略家，在长期的殖民掠夺和列强争霸活动中，他们练就了如何分析看待其它国家和民族实力的明锐洞察力，他们提出的征服中国所需的兵力数据，不是痴人说梦，而是有着科学依据的，并在以后被一再证明了的。
雅克萨之战，数万清军打不赢几百个缺衣少食的匪徒，一百多年后的鸦片战争中，百万清军打不过几千名东印度公司的保安，清朝军力在面对欧洲列强时的脆弱，可见一斑。
如果不是西班牙人因为在与英国的争霸中失败，无暇顾及中国；如果不是俄国人在克里米亚深陷战争泥潭难以自拔，无力增兵远东，那么中国陷入半殖民地的年代很可能提前两三百年到来。
在两次雅克萨战役中，清朝面对军力远比自己强大的沙俄帝国，有效利用了沙俄无暇东顾的战略形势，通过战场上的巨大牺牲和谈判桌上的重大让步，换来了相对平等的《尼布楚条约》，为中国争取到了近两百年的独立与和平，就此而言，《尼布楚条约》还是有一定积极历史意义的。
