В первом походе участвовала 30-тысячная армия, сформированная в Москве, в которую входили старые стрелецкие и новые регулярные полки (Преображенский, Семеновский, Бутырский и Лефортовский). Командовали генералы Гордон, Лефорт и Головин. Сам царь в качестве бомбардира Преображенского полка тоже участвовал в первом Азовском походе. Мазепа отправил казацкие полки во главе со своим племянником Обидовским. В июне войска на стругах по Дону подошли к Азову. Весь июль прошел в тяжелых боях. Два генеральных штурма в августе и сентябре не дали желаемого результата, и 29 сентября армия отступила к Черкасску.
Значительно более успешным был поход в низовье Днепра, который был частью кампании и рассматривался как составная удара на Северное Причерноморье. Штурмы Азова в этом году были, по сути, только отвлекающим маневром от днепровской кампании.
Российским войском командовал Шереметев. В состав его армии входили украинские слободские полки. Все вместе они соединялись у Днепра с полками Мазепы и двинулись правым берегом к Кизикирмену. Запорожцы на чайках блокировали крепости со стороны Днепра.
Шереметев выступил из Белгорода 10 мая, направившись под Коломак, а следом за ним из Батурина вышел и Мазепа. Оба отряда переправились через Днепр и 3 июля встретились у Омельнички. 11 июля начался поход на Кизикирмен. Мазепа выслал часть войска во главе с полковником Лизогубом на помощь запорожцам, которые уже к тому времени выступили по Днепру. Общее число совместных русско-украинских сил, участвовавших в походе на Кизикирмен, составляло до 120 тысяч человек.
Вечером 24 июля войско подошло к крепости, а на следующий день сердюки и городовые полки «с радостным сердцем» вступили в бой с янычарами и заняли позиции у стен Кизикирмена, построив себе шанцы для осады. Гетман руководствовался при осаде той тактикой, которую в свое время турки применяли при штурмах Чигирина. Под город подводили шанцы, все ближе приближаясь к крепостным стенам. На насыпанных валах, покрытых корзинами с землей, разместили пушки, расставили пехоту.
Через день Кизикирмен был уже в теснейшем кольце осады, и 26 июля начался ураганный обстрел крепости из пушек и мортир, продолжавшийся пять дней. Пушки казаков подавляли огонь противника, не позволяя ему делать ответные выстрелы. Казаки обстреливали каждое открывавшееся окно, уничтожая пушки, станки и пушкарей. Большие гранаты, которые попадали в город, причиняли огромный ущерб[342]. Янычары обещали по сорок левов тому, кто осмелится открыть ответный огонь, но смельчаков не находилось[343]. В городе разносился смрад от непогребенных трупов. К тому же запорожцы вошли в Днепр, окружили соседний Таванск и отрезали туркам путь к отступлению. Кизикирменская флотилия была захвачена, а татарские орды Нураддина и Ширин-бея отрезаны.
Несмотря на подавляющее моральное преимущество и большие потери среди гарнизона, крепким стенам Кизикирмена обстрел приносил мало повреждений. Поэтому, чтобы не оказаться перед необходимостью затяжной осады, Мазепа приказал ускорить приближение вала к крепостным стенам. Вал строили такой высокий и широкий, чтобы им можно было засыпать ров и без труда проникнуть в саму крепость.
Под прикрытием артиллерийских обстрелов под наружную башню был подведен глубокий подкоп. Заложенный в нем порох взорвался 30 июля в 5 утра, образовав огромный пролом в крепостной стене, в который под барабанный бой и рев боевых труб ринулись казаки и солдаты. Рукопашный бой на улицах продолжался пять часов. В городе начались пожары. К вечеру верхний город готов был капитулировать. Среди казацкой старшины особо отличился Данило Апостол.
На шанцы прибыли Мазепа и Шереметев, а от турецкой стороны — Шабан Липка. По условиям сдачи вечером капитулировал верхний город, а утром следующего дня — нижний. Гарнизон Таванска тоже сдался. Гарнизоны Мубеурек-кермена и Исламкермена, взорвав укрепления, ушли в степь с казной и пушками.
Петр получил известие о взятие крепости, находясь под Азовом, 19 августа. По случаю такой крупной победы были устроены большой банкет и фейерверк. Из захваченных пушек был вылит колокол Кизикирмен для Успенской церкви в Полтаве. Захваченных в Кизикирмене пленных Мазепа направил в Москву с преданными ему полковниками Иваном Мировичем, Константином Мокиевским и Михайлом Бороховичем. Все они получили «великую милость и жалованье» от Петра и были отпущены домой.