К 1688 году русско-маньчжурская война окончательно зашла в свой логический тупик, обе стороны были выжаты ей до капли и у обоих возникли новые важные внешнеполитические цели (у России - "рывок к морям", у Китая - завоевание Джунгарии), а значит, у них появился весомый повод к нормализации отношений. Инициативу в начале мирных переговоров проявила Россия, в 1685 году отправившая посольскую миссию во главе со стольником Фёдором Головиным.
Предстоящие переговоры Россия решила вести с позиции силы, для чего с посольством была отправлена огромная армия, только из Москвы Головин выступил с 500 стрельцами, добирая остальных служилых по всей Сибири, в результате чего на Ангару пришла грозная сила в 1900 человек при 20 полковых пушках и одной мортире. Подобной тактики в предстоящих переговорах придерживались и маньчжуры, организовавшие нападение на Селенгинский острог силами 5000 монгольских воинов, но потерпели в этом деле неудачу.
Потерпев поражение у стен Селенгинска, маньчжуры назначили время и место мирных переговоров. 26 июня 1689 года маньчжурское посольство в сопровождении пятнадцатитысячной армии подошло к Нерчинску, где 12 августа начались переговоры, на которых маньчжуры сразу предьявили претензии на весь Дальний Восток до реки Лена и потребовали немедленной выдачи князя Гантимура с семейством, но русская позиция была непреклонна: граница должна была пройти по Амуру и никакого Гантимура маньчжуры не получат. Зайдя в тупик, маньчжуры осадили Нерчинск, но в ответ Федор Головин возглавил оборону вновь сооруженного за время переговоров Нерчинского острога, а несколько воинов Гантимура старательно перемещались по сопке, изображая приход многочисленного подкрепления. Подобное поведение произвело впечатление на маньчжур, которые пошли на смягчение своих требований.
27 августа 1689 года был подписан окончательный вариант мирного договора между Русским царством и империей Цин. По нему государственная граница между Россией и Китаем была проведенна по рекам Аргуни и Горбице, от верховий которой она шла по Становому хребту до Охотского моря, причем разграничение территорий в устье Амура откладывалось до лучших времен, русские же поселения Приамурья подлежали эвакуации и уничтожению, также в договоре был определен порядок русско-китайской торговли и разрешения пограничных инцидентов. Вообще, русско-китайская граница по Нерчинскому договору из-за отсутствия точных карт местности была проведенна в очень общих чертах и на ее уточнение ушел весь XVIII век, но Нерчинский договор 1689 года оставался главным документом, регулировавшим русско-китайские отношения вплоть до 1858 года, когда Айгунский трактат вернул России все утраченные в конце XVII века территории.