Внутри острога, на случай длительной осады, выкопали колодец. От него проложили деревянные желобы, расходящиеся на четыре стороны для подачи воды к стенам, на тот случай, если неприятель их подожжет. Внутри острога нарубили раскат, куда вкатили пушки. У стен поставили «козы железные» и котлы, в которых ночью жгли смолье для освещения окрестностей и предотвращения скрытого подхода врага и ночного приступа. Чтобы сбрасывать со стен вражеские лестницы и отбивать щиты, в острог принесли все судовые мачты и «дощаничное деревье высокое». Для навального приступа у стен были поставлены кадки, вероятно, с кипятком или смолой. Командовал возведением оборонительных сооружений известный в Сибири градостроитель сын боярский Петр Бекетов. Как видим, казаки приняли все меры предосторожности, и они оказались не лишними.
Ранним утром 13 марта 1655 г. из острога в ближний лес за дровами (по другой версии — за рыбой) вышло 20 человек во главе с Иваном Теленком. В лесу они были схвачены засевшим там передовым маньчжурским отрядом. На их выручку из острога бросилось несколько десятков казаков. Но они опоздали. Их товарищи были перебиты. В это время показалось основное маньчжурское войско. В нем было 10 тыс. человек, набранных, по сообщению русских источников, «из пяти земель». Среди воинов казаки видели дауров и дючеров, до того принявших российское подданство, плативших ясак царю, а теперь насильственно переселенных в Маньчжурию. Мужчин пригнали воевать к Кумарскому острожку, а их семьи оставили в качестве заложников.
Войско подошло организованно, построенное поротно. Вооружение состояло из 15 пушек, многих пищалей и всяческих «приступных хитростей». Здесь были лестницы, на одном конце с колесами, на другом — с гвоздями и крючьями, щиты деревянные на колесах, щиты, обитые войлоком и с баграми железными, арбы, нагруженные дровами, бочками со смолой и соломой для зажигания стен, «мешки с порохом длиной в 15–20 саженей, толщиной в оглоблю», которые подкладывались на большом участке под стену и взрывались, и даже какой-то еще неизвестный русским «острог копейчатый». Общее командование войском осуществлял фудутун Минъаньдали. Помогал ему князец Тагудай прозвищем Ежер.
Онуфрий Степанов имел в отряде не более 513 человек. Костяк отряда — 250 человек составляли казаки, служившие в свое время с Хабаровым. С ними в осаду сели 160 служилых людей-годовальщиков, набранных в Тобольске, Тюмени, Верхотурье, Сургуте, Туринске, Верхоленске и пришедших с Зиновьевым, а также 45 казаков из отряда Кашинца и 58 казаков из Енисейска (из них 28 человек пришло с Бекетовым). Вооруженному до зубов 10-тысячному войску и его 15 пушкам они могли противопоставить 3 пушки, сотню пищалей, холодное оружие, хитроумную фортификацию своей крепости, военную смекалку да отчаянную храбрость.
Сначала маньчжуры предложили казакам сдаться. Они послали переводчика, который зачитал им указ маньчжурского наместника. В награду за измену и переход на сторону неприятеля казакам сулили сытую жизнь в Маньчжурии, жалование «златом и серебром», «женок прелестных и красных девиц». Однако, «не прельстясь ласковым словам и посулам», казаки со стены своей крепости дружно закричали в ответ, чтобы богдойское войско отъезжало прочь от Кумарского острога.
Видя, что испугать или подкупить казаков невозможно, маньчжуры стали готовиться к штурму. Свои 15 пушек они расставили по окрестным холмам и открыли из них огонь. Одна из батарей, оснащенная несколькими орудиями, находилась на сопке высотой в 40 саженей на противоположной стороне реки и оттуда на расстоянии 450 саженей простреливала берег, затрудняя тем самым казакам подступы к воде. Остальные батареи стреляли по городу на расстоянии 150 саженей. После кругового артиллерийского обстрела маньчжуры бросились на приступ, но были остановлены ответным огнем.