“三藩之乱”的时候，沙皇俄国又占领了黑龙江的大片土地，到处建立侵略据点，掠夺了大量的当地土特产和矿产资源。同时，又于康熙十五年（1676）派使团来北京讹诈。俄国使团在北京的耶稣教会的传教士那里窃取了大量的情报。回国后，他们向沙皇建议，派出2000名正规军进驻贝加尔湖以东的黑龙江流域。沙皇接受了这个建议，立即增兵远东，以雅克萨为巢穴，派兵分路侵扰，扩大在黑龙江流域的侵略范围，建立了更多的侵略据点。

对于沙皇俄国无耻的侵略行为，在平定“三藩叛乱”后，康熙实施了有条不紊乱的计划。他采取先礼后兵的办法，派大理寺卿明爱去东北与雅克萨的俄军交涉。但俄军方面根本不讲道理。于是，在公元1682年，康熙皇帝亲自到边境了解情况，实地考察，摸清了对方的实力。回京后，康熙又派兵侦察。侦察的结果使康熙认为，俄军是很容易击败的，但又怕他们卷土重来。因此，康熙认为，应该在边地建城筑兵，屯田开垦，并修通水陆交通。

康熙派出1000多官兵带着家眷去屯垦驻防，做好战前准备。边区的各族人民看到朝廷抵抗沙俄侵略的决心，受到了很大的鼓舞，积极支援清军备战。

一切准备就绪。康熙二十四年（1685）春，康熙下令，对俄军的据点雅克萨发动进攻。清军直抵雅克萨城下。他们遵照康熙皇帝的旨意，先警告沙俄军。沙俄军却置之不理。于是，清军把雅克萨包围起来。在观察地形后，清军在城南筑起土山，让兵士站在土山上往城里放冷箭，城里的俄军以为清兵要进攻城南，就把兵力都拉到城南。而清军却出其不意在城北隐蔽，趁城北敌人防守空虚，突然以火炮发起攻击，炮弹击中城楼，清军又在城下堆放柴草，准备放火烧城，俄军在慌乱中举白旗投降，并带着残兵败将逃走。清军占领雅克萨后，收缴了大量的俄军武器。

但是，俄军并没有死心。就在当年，沙俄侵略军的增援部队趁清军撤回休整的时机，又带兵开进雅克萨。康熙决定，这一次要彻底消灭沙俄军。于是，清军又一次包围了雅克萨，用猛烈火炮进攻。这一次沙俄进行了顽强的抵抗。几次出城反扑，都被清军打了回去，战斗持续了3个多月，沙俄守城的头目托尔布津中弹身亡，俄军最后只剩下150多人，清军终于攻克了雅克萨。

两次雅克萨之战都以失败告终，沙俄政府不得不派出使者到尼布楚，请求谈判。

康熙二十八年（1689）八月，双方代表集中到了黑龙江柳絮的尼布楚城，开始了有历史意义的边界问题谈判。沙俄方的代表戈洛文首先提出土地的问题，要求黑龙江北岸划归俄罗斯帝国，南岸属于中华帝国。而清朝方面，在康熙的旨意下，索额图表示可以以尼布楚为界。戈洛文却不领情，使谈判陷入僵局。戈洛文为了进行武力恐吓，在尼布楚哨卡增派了300名火枪手，但清朝官员不卑不亢。

第二天，清朝使团又一次做出让步，提出以格尔必齐河为界。但是戈洛文提出，要索取雅克萨，拒绝了清朝方面的建议。这样一来，引来了尼布楚周围的布里亚特人和温科特人的不满，他们纷纷起义。清政府的坚定立场和人民的起义，让戈洛文慌了手脚。在他们查明清廷割让给沙皇俄国的那部土地具有丰富矿藏的时候，终于同意以额尔古纳河为界，再沿外兴安岭向东直到海边为中俄边界，河东岭南属于清政府，河西岭北属俄国。沙皇俄国还保证要拆毁雅克萨城堡，把军队撤离中国领土。

康熙二十八年（1689）九月七日晚，索额图和戈文洛分别代表中、俄双方在条约上签字，这就是著名的中俄《尼布楚条约》。

中俄《尼布楚条约》签定以后，沙俄方面并不安分，就在条约签定的第二年，即1691年，沙俄唆使蒙古准噶尔部的首领噶尔丹进攻漠北蒙古，挑起叛乱。

康熙时期，蒙古分为漠南蒙古、漠北蒙古和漠西蒙古三个部分，这三个地区都陆续归顺了清政府。噶尔丹统治准噶尔部后，野心勃勃，先兼并了漠西的其他部落，又向东进攻漠北蒙古。漠北蒙古被攻破后，几十万漠北蒙古人逃到漠南，哀求清政府给予保护。康熙派使者来到噶尔丹那里，要求噶尔丹将侵占的地方交还给漠北蒙古。噶尔丹的幕后是沙俄政府唆使策划，因此，噶尔丹认为，自己有沙俄政府撑腰，根本不理睬康熙的劝说，不但不肯退兵，还大举侵犯漠南，气焰十分嚣张。

谈判失败，康熙认为，噶尔丹野心不小，不可小视。于是，他决定亲自征讨噶尔丹。康熙二十九年（1690），康熙兵分两路，左路由抚远大将军福全率领，出古北口；右路由安北大将军常宁率领，出喜峰口。康熙则亲自带兵在后面指挥。

右路清军最先接触到噶尔丹军，打了败仗，噶尔丹更加得意，派使者向清军要求交出他们的仇人，噶尔丹又把几万骑兵集中在大红山下，后面有树林掩护，前面又有河流阻挡。又将上万只骆驼，绑住四条腿躺在地上，驼背上架上箱子，用湿毡毯裹住，摆成了一个长长的“驼城”。企图阻止清军进攻。康熙下令反击，福全以炮火分段击破。“驼城”被轰开一个大缺口，上万名清军骑兵冲杀过去。福全又派兵绕到山后夹击山下的骑兵，叛军猝不及防，被里外夹攻，损伤大半，剩下纷纷逃命。噶尔丹见形势不利，急忙派人向康熙求和。实际上，这是缓兵之计，等清军奉命追击的时候，噶尔丹已经带着残兵败将逃到漠北去了。

噶尔丹回到漠北后，继续招兵买马。康熙三十三年（1694），康熙约噶尔丹会见，以订立盟约。噶尔丹不但不来，反而暗地派人到漠南煽动叛乱，并扬言沙俄将支援6万名枪兵，来对付清军。

面对噶尔丹的阴谋，康熙决定再次征讨噶尔丹。康熙三十五年（1696），康熙第二次亲征。分三路出击：黑龙江将领萨布素从东路进兵；大将军费扬古率陕西、甘肃大军，从西路出击，截击噶尔丹的后路；康熙亲自带领中路军，从独石口出发。三路大军约定好时间组织夹攻。

康熙带领的中路军先期到达科图，遇到了敌军前锋，但东、西两路军还没有到达。康熙当即决定继续进攻克鲁伦河，并派使者去见噶尔丹，告诉他康熙亲征的消息。噶尔丹得知后，连夜拔营撤退，在三路大军的夹攻下，噶尔丹只带着几十名骑兵逃脱。