Отряды горцев у леса продолжали накапливаться. Подполковник Вреде выслал к ним парламентера, чтобы спросить, для какой цели они собрались. Горцы в переговоры вступать не стали и выстрелами прогнали парламентера. После этого в крепости стали спешно готовиться к обороне и принимать меры для отражения нападения. Все войска были введены в укрепление и расположены вдоль стен. Наиболее слабые места были заставлены провиантским обозом, а промежутки и щели между телегами завалены досками, бревнами и прочим материалом. Казенные лошади и волы, находившиеся в укреплении, были размещены в разных строениях и во рву. Частный скот, не имея места в укреплении, был оставлен за валом и размещен в бывших недалеко от укрепления землянках Селенгинского полка; двери и окна этих землянок были наскоро забиты досками.
Около двух часов дня войско Мансура подошло к Григориополису и окружило его со всех сторон. Наступавшие горцы постарались перекрыть всякое сообщение с крепостью через горные места и на равнине. Восставшими была перехвачена депеша во Владикавказ, посланная с переводчиком Цыганковым в сопровождении семи казаков. На расстоянии более версты от укрепления маленький отряд был окружен горцами, открывшими по нему частый огонь из ружей. Подполковник Вреде тут же отправил на помощь хорунжего Павлова с несколькими казаками. Команда Павлова хотя и подоспела на помощь Цыганкову, однако сама была окружена и захвачена в плен.
Войско горцев спустилось в овраги, окружавшие Григориополис. Там они стреножили своих коней и начали осаду самого укрепления в пешем строю, открыв по нему огонь из ружей. Среди стрелявших чеченцев и кабардинцев виден был в белой одежде сам Мансур. Перестрелка, начавшаяся с двух часов дня, продолжалась до поздних сумерек. Горцам не удалось первым же приступом овладеть Григориополисом. Тогда, используя удачный опыт штурма Каргинского редута, восставшие зажгли сараи, конюшни и другие строения вокруг крепости, принадлежавшие Астраханскому пехотному полку. Как только заполыхали зажженные сараи, воины Мансура под прикрытием густого дыма, сильно затруднившего прицельный огонь русских пушек, сделали отчаянную попытку подняться на стены Григориополиса. Защитники крепости с большим трудом отбили эту опаснейшую атаку.
Осада продолжалась двое суток. Войска, находившиеся в укреплении, в течение всего этого времени оставались без воды. Прежние запасы были истрачены для остановки пожара, устроенного горцами. Подполковник Вреде вынужден был произвести вылазку за пределы крепости с тем, чтобы запастись водой. От успеха этой вылазки во многом зависела судьба города. Восемьдесят егерей и сто казаков под прикрытием огня пушек бросились на засевших вокруг крепости горцев. Завязался жестокий бой. Постепенно горцы, не ожидавшие в этом месте столь сильной атаки, начали отступать. Егеря и казаки добрались до воды, наполнили кадушки и вернулись в крепость раньше, чем горцы успели подтянуть резервы и отрезать им обратный путь.
Григориополис восставшим взять не удалось. Однако неудачей этот поход считать не следует — в нем был получен бесценный боевой опыт. Говоря об осаде Кизляра и Григориополиса, следует отметить, что горцы тут впервые столкнулись с хорошо укрепленными крепостями, которые защищали обученные регулярные войска, имевшие на вооружении артиллерию. Горцы не были подготовлены к овладению крепостями и укреплениями, им только предстояло научиться вести их правильную осаду. При попытке захватить укрепления они действовали стихийным порывом, что редко приносит удачу. Восставшие также не вполне владели тактикой организованного огневого боя на открытой местности. Умевшие прекрасно защищаться и нападать в горных и лесных условиях, на открытой, ровной местности горцы вынуждены были отступать при непосредственном столкновении с регулярными войсками.
Не менее важно и то, что у русских властей была налажена широкая сеть агентуры из числа местных старшин и владетелей, позволявшая раскрывать планы восставших и своевременно перебрасывать силы в различные пункты на Кавказской линии, куда, по донесениям агентов, должны были выступить восставшие. Хотя отдельные князья и владетели, а также некоторая часть узденей перешли на сторону восставших горцев, однако в целом поведение знати носило выжидательный характер и при любой попытке царских властей оказать им помощь, сделать уступки или просто подкупить они изменяли своим восставшим землякам.