Но в 4 часа утра казаки подожгли фитили «пороховой казны» и сосредоточились в траншеях. Гром чудовищного взрыва потряс Азов до основания. Часть городской стены, вместе с её защитниками, взлетела в воздух, взметнув в предрассветное небо камни, брёвна и человеческие тела. Казаки с гиком и криками «бойсь!», бросились в клубящийся дымом и пылью пролом. «Осаждавшие воспользовались минутою смятения: атаман Михайло Татаринов, первый, с отборными казаками устремился в пролом; прочие со всех сторон взбирались на стены по лестницам, несли друг друга на плечах под тучею пуль и каменьев неприятельских; городские стены и улицы сделались полем сражения». Обе стороны сражались с небывалой яростью и остервенением: казаки с ходу врубились в выплеснувшихся из пролома турок, заглушая своим боевым кличем вопли «Алла!» озверевших янычар. Произошла ужасная резня, в ходе которой казаки, сломив отчаянное сопротивление неприятелей, ворвались в Азов, через заваленный трупами пролом.
Другие казачьи полки, презрев ружейные залпы и картечь, в едином порыве устремились с заготовленными лестницами к стенам города. Сверху, на буйные казачьи головы, убивая и калеча, полетели камни и брёвна, слепящий песок и зола. Но казаков уже ни что не могло остановить. Перехлестнув через стены, они ворвались на улицы города, где на них, с яростью обречённых набросились уцелевшие янычары и местные жители. Ни кто не просил пощады и ни кто её не давал. Слишком велики были счёты между противниками. Ярость столкнулась с яростью, весь Азов буквально плавал в крови, трупы громоздились кучами на улицах и площадях города. Сражение шло весь день и всю ночь. При свете пожаров казакам приходилось брать штурмом каждый дом.
Резня, продолжилась и на следующий день: «Замолкли пушки и пищали: резались саблями, кинжалами, ножами. Богатыри шли грудь на грудь». Наконец турки, везде избиваемые и теснимые, дрогнули и побежали, ища спасения в степи и в камышах донского гирла. Вслед за ними устремились пешие и конные казаки, союзные им астраханские татары, рубя и избивая бегущих на протяжении 10 вёрст. Другая часть турок, заперлась в замке и стала отбиваться от казачьих приступов.
Вот как описывает это побоище историк Сухоруков: «Атаманы, окружив замок, немедленно послали дружины свои преследовать бегущих, и скоро настигли их, но начав бой встретили сопротивление: казаки напирали сильно, азовцы отступали в порядке; более 10 вёрст преследовали их казаки и наконец, одолели: разорвали сомкнутые ряды, посекли и рассеяли неприятелей».
Засевшие в замке турки сражались ещё трое суток. Казаки, не желая класть свои головы попусту в бесплодных штурмах, подвезли пушки и открыли по замку ураганный огонь. После трёх дней обстрелов, все засевшие там турки, были поголовно вырезаны ворвавшимися в проломы казаками.
Особенно тяжело пришлось казакам, штурмовавшим 5 башен с засевшими там янычарами. В 4 башнях, после отчаянной резни, все их защитники были перебиты, но в пятой турки сумели отбиться: « … а достальные де азовские татаровя сели было запершись в 5 башнях человек по 20, и по 30, и по 40, и по 50 человек в башне и сидели немалое время. И донские де атаманы и казаки в четырёх башнях взяли взятьем и их побили. А в достальной де в пятой башне 30 человек сидели больши 2 недель. А была де у них икра запасная, а воду в башне выкопали, потому что та башня стоит блиско воды, и взять было немочно».
Однако видя печальную участь своих собратий по оружию, и беспощадную ярость казаков, они упали духом и решили вступить в переговоры с победителями. 30 засевших в башне янычар вымолили у казаков жизнь, отрекясь от жён и детей. Казаки позволили им идти в Крым, не желая попусту класть свои головы на штурме башни. Донские казаки-татары, узнав об этом, посчитав, что лично они туркам ни какого слова не давали, устремились за ними в погоню. Настигли ли они турок, не известно.