12 июня начался жестокий обстрел города из тяжелой артиллерии, продолжавшийся десять дней. Ядра осадных пушек, весившие 12, 15 и даже 20 фунтов, производили самое разрушительное действие; здания в городе пылали, подожженный огненными стрелами. Результаты десятидневной бомбардировки были ужасные: 100 человек было убито, башни и острог были разбиты, лавки, хлебные амбары и церковь с колокольнею подожжены огненными стрелами, и в довершение всего, вышел весь запас пороха и свинца. Тогда все жители: настоятель Спасского монастыря Гермоген, священник городской церкви Федор Иванов, служилые люди, торговцы, промышленники, пашенные крестьяне – обратились к Толбузину с требованием приступить к переговорам о сдаче города. В виду безвыходного положения, Толбузин послал в китайский лагерь парламентера с предложением сдать город при условии, чтоб всех албазинских жителей отпустили в русские города, а не задержали в плену и не разлучали с женами и детьми. Китайское командование согласилось на эти условия, но не позволило ничего брать из имущества, скота и запасов; все это являлось законной добычей победителей. Толбузина вызвали к воеводам; он был настолько тронут ласковым и милостивым отношением к нему китайцев, даже прослезился. Воеводы уговаривали его и других служилых людей перейти на службу к богдыхану и соблазняли жалованьем, честью и дарами; с войском был привезен целый груз платьев, атласных и камчатных кафтанов, китайских сапогов, которые предназначались для раздачи русским изменникам. Человек двадцать пять дали себя прельстить, но сам Толбузин и большинство гарнизона отказались наотрез.
Согласно условий капитуляции, все жители поголовно покинули Албазин. Они должны были оставить китайцам артиллерию, аманатов, запасы продовольствия, скот и все прочее имущество и шли «наги, босы и голодны», питаясь по пути травами и кореньями. В виду трудности снискать пропитание такой большой группе людей, пришлось разбиться на две части и идти различными дорогами, «для того, чтобы одною дорогою идучи, голодною смертью не помереть». Китайский флот с артиллерией (с пушками и со всяким приступным боем) шел по пятам за отходящими албазинцами, не покидая их из виду, пока не убедился, что они действительно повернули вверх по Шилке. По уходе русских, Албазин и окружавшие его деревни были выжжены до основания.
В одном дне пути от покинутого Албазина, Толбузину попался навстречу посланный к нему на выручку из Нерчинска отряд в 100 человек с артиллерией и огнестрельным оружием. Помощь опоздала всего на несколько дней.
Толбузин добрался с своими людьми в Нерчинск 10 июля, а уже 15 июля нерчинский воевода Иван Власов распорядился произвести разведку в сторону Албазина. Посланный им в лодках отряд в 70 человек дошел до места назначения, нигде не встретив неприятеля. На месте Албазина они нашли одно пепелище, на котором валялась небольшая китайская пушечка и несколько ядер. Зато хлеб, посеянный русскими, весь оказался цел. В окрестностях Албазина захватили одно китайца, уроженца южного Китая, который назвал себя Уонсыця. Он рассказал, что убежал с китайских кораблей по следующей причине: отец его был кормчим на казенном судне; судно его нанесло на камень так, что проломило у него дно, и оно потонуло; отец его и сам он выплыли к берегу, но большая часть экипажа погибла, потонули и запасы, которые были на судне и медная пушка; китайские воеводы взяли его отца и казнили за то, что он корабль о камень проломил, вменили ему этот несчастный случай в измену, а он, Уонсыця, испугался и убежал от китайских людей, и пришел на Албазинское место, потому что здесь оставалось много русского запаса, и ждал, когда русские люди придут по-прежнему на старое место, потому что китайцам никоим образом невозможно вскоре вернуться; дело в том, что начальники получили приказ с войском, которое было под Албазином, спешно возвращаться в Китай, так как в южных провинциях вспыхнуло восстание против маньчжуров. Последнее известие было особенно важно для русских. Пленник добавил, что китайцы поплыли наспех в Айгун и там, по его сведениям, будет оставлен гарнизон в 500 человек, набранный из туземцев при четырех пушках, под командой двух младших воевод, а большие воеводы и остальные служилые люди должны были ехать и повезти артиллерию в Нингуту. Нерчинский воевода отправил Уонцысю, как диковинку, в Москву, к Царю, присоединив к нему, в качестве переводчика, единственного человека, знавшего собственно китайский язык, на котором говорят в южном Китае, албазинского казака Федьку Михайлова, который сам был оттуда родом, но крестился и поступил на русскую службу.