Так двоедушничал царь, поддерживаемый боярской думой, между тем как донские казаки, никогда и ни пред кем не лгавшие и не унижавшие своего казачьего достоинства, готовились открыто стать своей богатырской грудью на защиту поруганной и оскверненной родины. На клич войскового атамана и главного войска они из верхних городков конные, пешие и на судах спешили к Азову, оставив на защиту своих жилищ лишь женщин и стариков.
В начале июня 1641 г. огромная турецкая рать, состоящая, по показанию казаков, из 240 тыс. человек, облегла с суши и с моря г. Азов, в котором засело до 6 тыс. донских богатырей с славным войсковым атаманом Осипом Петровым, решившихся умереть, но не сдать врагам старую столицу казачества. «Вот храм Божий, — говорил атаман своим сподвижникам, — защитим его или умрем близ алтаря Господня, — смертию за веру покупают небо». Этого было довольно. Искренне верующие казаки очистили себя постом и молитвою и поклялись друг другу биться до последнего издыхания, а попавшись в плен ни слова не говорить врагам о состоянии города. Эти две главные заповеди казаки выполнили свято, как выполняли они и все другие клятвы и обещания во все время своей боевой жизни. Такова была душа и натура казачья старого времени.
7 июня началась действительная осада. Опытные в военном деле казаки прежде всего, подбегая мелкими партиями с разных сторон к стану врагов, добыли языков и от них узнали о численности и положении неприятельской армии. Скоро турки сделали попытку к штурму. Казаки отстреливались, стараясь не подпустить их близко к стенам. Главные их усилия были обращены на то, чтобы нанести вред врагам внезапными вылазками и подкопными работами, в которых казаки были искуснее не только турок, но даже всех западноевропейских инженеров и техников-специалистов. С этой целью атаман Петров разделил своих сподвижников на два отряда: один предназначен был собственно для вылазок, другой для подземных работ. Тот и другой действовали с такой успешностью, что скоро привели в недоумение и робость турок. Не привыкшие к постоянной осторожности, турки от внезапных вылазок казаков несли очень большие потери, а подведенные с разных сторон подкопы и взрывы губили их тысячами и производили такие опустошения в артиллерии, что не на шутку заставляли командующего армией Гуссейна-дели задумываться над дальнейшей своей судьбой. Следующие четыре приступа, в которых принимали участие все силы врагов, были безуспешны. Турки гибли массами. Убит был кафинский паша и много других военноначальников. Казаки, верные своей клятве «друг за друга стоять, лечь костьми, но город не сдавать», отражали врагов с удивительной храбростью и уменьем и после каждого отбитого штурма делали губительные для турок вылазки. Подкопы под неприятельские батареи делали свое дело. Турки приуныли. Таких стойких и храбрых противников гордые паши еще не встречали на всем востоке. У них явился недостаток в провианте, артиллерийских снарядах и людях. Гуссейн-дели спешно послал в Царь-град требование о присылке подкреплений. «Воевать Азов нечем, — писал он, — а прочь идти безчестно; подобного срама османское оружие еще не видело; мы воевали целые царства и торжествовали победы, а теперь несем стыд от горсти незначущих воинов».
Известие это было получено в Царь-граде 9 августа и произвело страшный переполох в высших правящих сферах. Верховный визирь всеми мерами старался скрыть от народа истинное положение вещей под Азовом, так как все опасались, что казаки, уничтожив там турецкую армию, двинутся на Стамбул и предадут, как они уже делали не раз, все огню и мечу. Но скрыть бедственное положение турецкой армии не удалось, и страх быстро распространился по всем прилегающим к морю местностям. 15 августа визирь спешно послал к Азову подкрепление и предписал беломорскому Бекир-паше готовить туда еще 16 каторг с ратными людьми.
Получив подкрепление, Гуссейн-дели решил испытать последнее средство, чтоб завладеть Азовом, — засыпать всех защитников его землей. Начались спешные земляные работы, в которых главными руководителями были итальянские и немецкие инженеры; в несколько дней у самых городских стен явился вал вышиной в 7 саж. Установив на нем многочисленную тяжелую артиллерию, турки начали бить по городу из всего снаряду день и ночь. Стрельба эта продолжалась 16 суток. Казаки защищались с отчаянной храбростью; подвели под вал два подкопа и взорвали их, истребив тысячи неверных; проникли 28 подкопами под самые таборы неприятелей и произвели в них страшные опустошения. Немецкие инженеры с своей стороны вели под Азов 17 подкопов, но казаки проведали о том и своими встречными подкопами разрушили их. От беспрерывной стрельбы из осадных орудий город, три крепостных стены, башни и замок были снесены до основания. Разрушен был и храм св. Иоанна Предтечи.
Казаки зарывались в землю, делали оттуда вылазки и вели подкопы, умудряясь наносить вред врагам. В этой титанической борьбе с ними вместе, как природные дочери Дона, бились их жены, число которых, по словам самих казаков, было около 800.
Осада затянулась. Шел уже сентябрь месяц. Казаки, окопавшись в четвертом земляном городке, держались твердо. Время от времени к ним прорывались из Черкасска р. Доном подкрепления; подвозили снаряды и провиант. Остальные отряды казаков расположились по низовым городкам и следили за движениями врагов, стараясь не пустить их вверх по Дону. От смрада гниющих трупов у турок появились заразные болезни. Стал ощущаться недостаток в снарядах и провианте.
Посылаемые крымским ханом под украинные города за добычей отряды уничтожались казаками. В турецкой армии стали появляться недовольство и ропот. Гуссейн-дели не знал, что делать, и просил султана отложить покорение Азова до следующей весны, но получил ответ: «Паша! возьми Азов или отдай свою голову». Пришлось напрячь все усилия, чтобы сломить твердость казаков. Начались отчаянные приступы озверевших турок, продолжавшиеся беспрерывно последние две недели. Казаки не уступали, делали отчаянные вылазки, уничтожали врагов, захватывали у них порох и снаряды, подводили новые подкопы и взрывали турецкие укрепления. В инженерном искусстве они понимали лучше европейских специалистов. Около половины их уже пало смертью героев. Остальные были почти все переранены; от бессонных ночей они окончательно обессилили, губы их запеклись, лица и глаза от порохового огня и дыма опалились, гортань не давала звуков голоса, руки отказывались держать оружие. Но не таковы были донцы: они поклялись друг другу лучше умереть, но не сдаваться. Турки метали им на стрелах письма с обещанием выдать каждому из них по тысяче талеров, если они добровольно оставят Азов, который в сущности уже не существовал, но казаки на эти «бусурманския прелести не покусились» и ответили им новой, губительной для них вылазкой. В ночь под 26 сентября, ночь страшную и вместе трогательную, казаки очистили себя постом и молитвой, попрощались друг с другом, по-братски обнялись, перецеловались и решили наутро сделать последнюю отчаянную вылазку — победить, или умереть всем, до одного человека.
В три часа ночи страшные, опаленные, с сверкающими сверхчеловеческим огнем глазами они двинулись на врагов, но к удивлению своему не нашли их на прежних местах. Рассвет показал лишь одни следы бегущего неприятеля. Донцы воспрянули духом, наскоро сформировали отряды из более свежих сил и пустились в погоню, били без пощады, загоняли в воду, топили суда. Турки не ожидали этой дерзости и, объятые ужасом, гибли тысячами. Поражение было полное. Донские богатыри сдержали свою клятву: или умереть, или победить. Они показали всему миру, какова нравственная сила и доблесть казачья. Доселе непобедимые и гордые османлисы, наводившие страх и ужас на весь Ближний Восток и Европу, были посрамлены и уничтожены горстью доблестных донцов, ставших своею богатырскою грудью за свою, веками прославленную казачью честь, свободу дорогой родины и православную веру.