Крепость была захвачена, вероятнее всего, 16(28) июня 1802 г. Штурм крепости начался совершенно неожиданно для русских в середине дня. Вооруженная толпа тлинкитов, насчитывавшая около 600 человек под командованием вождя ситкинских индейцев Скаутлелта окружила казарму в крепости и открыла сильный ружейный огонь по окнам На призывный крик Скаутлелта из-за мыса бухты вышла огромная флотилия боевых каноэ, на которых находилось не менее 1000 индейских воинов, и немедленно присоединилась к ситкинцам Тлинкитам удалось проникнуть внутрь казармы, перебить всех защитников и разграбить хранившиеся в казарме меха В огне сражения сгорели казарма и другие строения крепости, а также почти готовое к спуску судно на берегу. Находившиеся в других местах крепости русские и кадьякцы (эскимосы — жители о. Кадьяк) были почти все перебиты, а женщины и дети захвачены в плен. Вероятнее всего, во время восстания тлинкитов в 1802 г. погибло около 25 русских и до 200 туземцев-кадьякцев.
Главный правитель Русской Америки А. А. Баранов не мог смириться с потерей опорного пункта РАК на о. Ситка. В 1802–1803 гг. он собирал силы для атаки захваченной крепости на о. Ситка. В начале апреля 1804 г. он начал свой поход на тлинкитов, отправив предварительно байдарочную флотилию в залив Якутат на побережье Южной Аляски, поближе к о. Ситка, а затем сам пошел туда с двумя четырехпушечными судами «Св. Екатерина» и «Св. Александр Невский». Там его верный помощник И А Кусков достроил небольшие парусно-гребные боты «Ермак» и «Ростислав». К этому времени антирусский союз тлинкитских общин и родов уже распался.
В начале июля из Якутата Баранов отправился на «Ермаке» на завоевание Ситки во главе 120 русских и партии из 900 кадьякцев, аляскинцев, чугачей и танаина на 400 байдарках. Перед отправлением было роздано туземцам-байдарочникам большое количество ружей. При партии байдарок находилось 19 русских промышленников под началом Ивана Кускова с 3 медными фальконетами, перевозившимися в среднем люке 3-лючной байдарки.
Во время похода байдарочную флотилию прикрывал Баранов на «Ермаке» и бот «Ростислав». «Св. Екатерина» и «Св. Александр Невский» были направлены им непосредственно к Ситке. Из-за болезней часть участников байдарочной флотилии не смогли участвовать в походе. К Ситке прибыло только 350 байдарок с 800 туземцами.
Маршрут флотилии пролегал не прямо к Ситке, а шел как бы по огромной дуге через множество проливов архипелага Александра, где этим как бы демонстрировалась мощь русского оружия.
Прибыв в начале октября 1804 г. в Ситкинский залив, Баранов застал там не только посланные туда заранее суда, но и шлюп «Нева», который, будучи военным кораблем, значительно усилил отряд главного правителя РАК. Местные тлинкиты-ситкинцы бросили свое селение на берегу, которое тут же было занято отрядом Баранова. На месте этого индейского селения сразу же начали строительство новой крепости — будущей столицы Русской Америки Ново-Архангельска.
От бежавшего из индейского плена кадьякца русские получили некоторые сведения о военных приготовлениях тлинкитов, которые выстроили большую деревянную крепость поблизости от своего бывшего селения недалеко от берега и послали большое боевое каноэ за порохом к своим соплеменникам на о. Адмиралти в селение Хуцнуву. На обратном пути оно было перехвачено баркасом с «Невы» и в ходе перестрелки подорвалось от взрыва находившегося на борту пороха. Оставшихся в живых раненых из экипажа каноэ русские моряки захватили в плен, и Баранов приказал разослать их после выздоровления по отдаленным артелям Кадьякского отдела в качестве каюров-рабов.
Лишившись пороха, индейцы решили искать пути к миру. Но тлинкиты не освобождали оставшихся у них в плену с 1802 г. пленных кадьякцев, не давали надежных аманатов (заложников) и отказывались сдать свою крепость, чего требовал от них А.А Баранов. А тут еще за несколько дней до переговоров они захватили байдарку с двумя аляскинцами и на глазах у байдарочников Баранова отрезали у них для устрашения головы. Поэтому Баранов принял решение взять индейскую крепость штурмом, несмотря на уговоры Ю. Ф. Лисянского отказаться от активных боевых действий и ограничиться только артиллерийскими обстрелами индейских укреплений.
1 октября суда подошли к тлинкитскому укреплению, где засело несколько сот индейских воинов вместе со своими семьями, и начали его бомбардировку из корабельных орудий. Но ядра небольших корабельных орудий почти не пробивали толстый частокол индейской крепости, а сами индейцы укрылись в глубоких ямах и подземных ходах, соединявших дома внутри укрепления.
С «Невы» был высажен на берег десант из военных моряков с пушкой под командой лейтенанта П. П. Арбузова В это время А. А. Баранов и лейтенант П. А. Повалишин (офицер с «Невы) во главе русских и туземцев-байдарочников при поддержке четырех орудий наступали на крепость с другой стороны. Тлинкиты отвечали сильной стрельбой из ружей и фальконетов. Несмотря на огонь индейцев, орудия русских были подтянуты к воротам крепости, и начался ее штурм. Индейцы усилили ружейный огонь. Кадьякцы и некоторые промышленники, не выдержав его, стали отступать, а кое-кто даже обратился в бегство. Тлинкиты, заметив это, открыли ворота и бросились в атаку во главе со своим вождем Катлианом. Ю. Ф. Лисянский, находившийся на своем корабле, приказал корабельной артиллерии прикрыть отступление отрядов Баранова и Арбузова, которые отошли от крепости.
На следующий день тлинкиты, ободренные успехом, открыли пушечный огонь по кораблю и судам у берега, но не смогли добиться попаданий. Русские периодически открывали ответный огонь по крепости. Индейцы, видя невозможность снятия осады своей крепости, уже 3 октября начали переговоры о мире, высылая к русским время от времени заложников — аманатов и пленных кадьякцев. А ночью 7 октября они бежали через горы на восточную часть острова, оставив крепость русским. На другой день она была разграблена туземцами байдарочной флотилии и по приказу Баранова сожжена. В качестве трофеев русским досталось два фальконета и до 20 каноэ.
Потери русских составили 6–8 человек (в том числе 3 матроса с «Невы») и более двух десятков раненых, включая самого Баранова и лейтенанта Повалишина.
Вторичное завоевание крепости на Ситке имело для РАК большое значение. Основание Ново-Архангельска помогло закрепить за Россией район архипелага Александра и продолжить там промысловую деятельность байдарочных флотилий РАК Уже через несколько лет новая крепость превратилась в административный центр Русской Америки. Так что совсем неслучайно за взятие Ситки А. А. Баранов по ходатайству графа Н. П. Румянцева получил в 1806 г. награду от императора — орден Св. Анны 2-й степени.
