Предупреждённый гарнизон Кузнецка использовал это время для подготовки к обороне. Нападение было отбито. Отступая, Доухар-Зайсан в августе осадил Бикатунский острог, причём джунгары могли подойти к нему с береговой, т. е. с тыловой стороны. Вместе с джунгарами в осаде участвовали белые калмыки под командованием Шала Табунова.
Участники обороны острога описывали её так: «Пришёд де ис под Кузнецка под новпостроенную Бийкатунскую крепость, и вышепомянутой князец Духар с калмыки острог осадили.
Реконструкция джунгарских и халхасских воинов: 1 – джунгарский (ойратский) мушкетёр XVII—первой половины XVIII в.; 2 – кашгарский воин джунгарской армии; 3 – джунгарский военачальник конца XVII в.; 4 – халхасский военачальник в маньчжурских доспехах (реконструкции выполнены Л.А. Бобровым)
И служивые люди, которые были в той Бийкатунской крепости на обереговой службе, с ними калмыки, бились трои сутки днём и ночью. И оные калмыки, подошёд под острог, башни и острог зажгли. И они, де, служивые люди, из острогу чрез протоку убежали в отсров и одну пушку железную, затинную, да бочку с порохом унесли с собой. А другую де пушку, медную, ис того острогу взять не успели, за разорением…».
Современный историк пишет: «И всё-таки и гарнизона, и артиллерии, и пояса деревянных укреплений было явно недостаточно, чтобы отбить натиск многочисленного отряда Доухар-Зайсана. К тому же джунгары успешно применяли огнестрельное оружие ещё со второй половины XVII века. И неоднократно именно его умелое использование приносило им победы в сражениях с войсками Китайской империи. И без того тяжёлое положение защитников осложнялось ещё и тем, что приказчик Муратов отослал в дальнюю разведку несколько десятков конных казаков из состава гарнизона.
Кто знает, может, не случись этого, гарнизон мог бы отстоять столь важный опорный пункт, продержаться до прихода подкрепления из Кузнецка. Во всяком случае, именно так считали и воевода Овцын, и сменивший его на этом посту комендант Борис Сенявин. Последний даже через восемь лет помнил о дорого обошедшейся ошибке Муратова, в одном из своих приказов упомянув, что Бикатунский острог был потерян «небрежением» приказчика.
Итак, сотни Доухар-Зайсана, подойдя к укреплению с тыла, обложили его с трёх сторон.
Воины Джунгарского ханства конца XVII—начала XVIII в. 1. Знатный джунгарский воин. На голове – традиционный высокий «кувшинообразный» шлем, корпус прикрывают кольчато-пластинчатый панцирь среднеазиатского производства и стёганный на вате монгольский панцирь. Оружие отличается консерватизмом: вместо фитильного ружья – традиционный лук. Конь защищён доспехом тибетского типа – панцирной попоной и маской. 2. Кашгарский вельможа. Конский доспех состоит из стёганной на вате попоны и железной маски. 3. «Князец» енисейских кыргызов. Кыргызский панцирник одет в трофейную кольчугу русского производства и пластинчато-нашивной панцирь. Грудь коня прикрывает кольчатый нагрудник