Бесполезная для обеих сторон перестрелка продолжалась недолго. Видя нерешительность казаков, Маметкул, командовавший татарами, приказал сделать в засеке три прохода и, выйдя по ним из-за засеки, атаковать прижатых к берегу казаков.

Встречая атакующих, казаки выстроились в каре, поставив посредине пищальников. Посланные первыми ханты и манси (остяки и вогулы) после первых же залпов в упор бросились бежать.

Татары вели себя храбрее, они достигли казачьих рядов, пытались прорвать каре. Дело дошло до рукопашной схватки. «И бысть сеча зла, за руки емлюще сечахуся». Но казачьи пищальники оставались внутри каре в неприкосновенности, перезаряжали оружие и залповым огнём клали татар толпами.

Маметкул пытался собрать вокруг себя конницу, чтобы решить дело конной атакой. Шальная пуля свалила его с седла. Какой-то казак чуть не захватил его в плен.

Татары отбили раненого предводителя, отнесли его в заросли, где была спрятана лодка, и увезли в безопасное место.

Ранение Маметкула вызвало панику в татарском войске. Оно стало разбегаться, Кучум, наблюдавший за сражением с горы, одним из первых бежал, бросив на произвол судьбы свою столицу.

Казаки, отбив все атаки неприятеля, не решились всё же преследовать бегущих. Они отошли на ночь в Атик-городок. Так закончилось сражение 23 октября 1582 г. Через три дня татарское войско полностью разложилось. Остяцкие князья увели своих людей, покинули Кучума. Сам он с верными татарами ушёл в Барабинскую степь.

26 октября 1582 г. отряд Ермака вступил в столицу Сибирского царства.

Огромная империя, составной частью которой некогда были «западные улусы», развалилась, но в считанное время восстановилась в прежней составе. Только столица её была перенесена в те самые «западные улусы», в Москву.