，向瑷珲旧城靠近，江岸上清军的火炮便展开了炮击。鸟枪、二人抬、子母铳、奇炮的火光象闪电似地掠过江面，景象极为壮观；瑷珲旧城的居民都爬上城头大声叫好，不过随后罗刹那呼啸的炮弹迫使他们又纷纷躲回了城墙后面。
在清军排枪的轰鸣声中掺杂着双方的隆隆炮声。沙俄船队中的的24磅炮也在随后开火，清军的江岸阵地上很快就升起了一道道浓烈的烟柱，清军炮手死伤惨重。部队参谋长费舍尔上校根据清军防线上的火力估计，清军在这里至少布设了两千五百人。
沙俄船队于江岸清军炮位的互射转移了防守清军的注意力，而沙俄军队在河口的登陆行动便十分顺利。不过当负责指挥的清军将领终于发现是怎么一回事以后，清军只好走出防线，主动迎战。
清晨6点45分，清军派出了一支由500名骁骑甲兵组成的军队，他们手持弓箭和长矛，只携带了两门子母炮；过了15分钟，又一支由200名鸟枪兵和1000名背着弓箭、手持长枪的甲兵所组成的部队，带着十门回铳和两门得胜炮，会同80人的骑兵向山沟中的俄军围了过去。
博加耶夫斯基派出手下的两个哥萨克炮兵连，他们携带着六磅炮和八磅炮向清军展开炮击。十五分钟后，他便指挥着手下的四个营发动进攻。
清军与罗刹的地面战斗在清晨7点30分打响，清军的两门子母炮在距离俄军对面约一里外的地方开火，打了一轮实心弹和两轮霰弹后，鸟枪兵开始打放排枪，甲兵和骑兵准备包围沙俄军队的右翼。在俄军的左翼，一队由两三百名鄂伦春猎人组成的队伍在树林的掩护下，向罗刹抛射箭雨。
因为清军火炮和鸟枪的射击距离太远，沙俄军队的损失并不大。博加耶夫斯基对于派出了一个连队，就将鄂伦春人打跑；之后他又命令两个营攻击右翼的骑兵和甲兵，其余部队向正前方的清军发动总攻。
面对沙俄火枪和火炮的猛烈轰击，清军不住后退，起先还能进行正常的回射，打到中午时分，剩余的清军便开始翻过山向着瑷珲大撤退。到了下午一点，俄军的先头散兵已经占领了山沟上方；两小时后，中校波利亚科夫带领布里亚特第一第二火枪团向瑷珲旧城方向前进。
此时瑷珲旧城以北的清军几乎被沙俄军队全部肃清，黑龙江城副都统额勒德木布中枪受伤后逃回瑷珲城中。
至于在黑龙江江面上的炮战，由于沙俄的战船均为内河船，所以并没有设置炮甲板，所有的火炮都放置在了船头和船中的位置。这导致在上午的炮战中，瑷珲旧城内的清军炮手用两门冲天炮向江面打了12发炮弹，当场击毁沙俄船队中的两门12磅炮和一门24磅炮，打死哥萨克士兵20人。
下午时分，哥萨克骑兵面对空无一人、甚至连水井都被填上的村庄，穷凶极恶的将瑷珲旧城外的几个村子付之一炬。大火熊熊中，被点燃的木头发出噼噼啪啪的响声，数十道浓浓的黑色烟柱在原野上升起，守在黑龙江城和瑷珲旧城的军民却只能眼睁睁的看着，各自揣测着自己那不可知的命运。
就在这样一场即将输掉的战役中，北海军的船队终于姗姗来迟，一面红旗出现在了黑龙江城以南的江面上。