尼布楚条约签订后，中俄两国划定了边界，但是边界规定得很模糊，比如条约中的“石头山”，到底是指外兴安岭，还是该山脉延续到海的支脉?缔约双方都不清楚，缔约后，清政府并没有将边境附近的情况了解清楚，界桩树立很随意。
居住在边界上的俄属通古斯人以饲养驯鹿为生，而驯鹿的食物只有在外兴安岭南麓的苔藓地带才能找到，因此他们经常越过边境放牧。根据当地古老的狩猎权利，俄属通古斯人和中国的通古斯各部都到这里来打猎，他们自己也不知道属于哪国，遇到哪国官员就向哪国纳税，因此俄国政府收到的皮毛实际上来自中国境内。1844年，俄国科学院院士米登多夫潜入外兴安岭南麓“考察”，结果发现中国树立的界桩远在尼布楚条约规定的边界以南。他回去后给俄国政府的报告中说：“阿穆尔河下游地区从未属于中国，界碑树立在斯塔诺夫山脉(外兴安岭)主岭以南。”由于清朝官员的颟顸大意，使中国自缔约时就放弃了界碑到外兴安岭分水岭的大片领土，面积约6万平方公里。
清朝官员按照条约的第六条，每年一次视察边界，他们每年夏天乘坐五艘大船在黑龙江上游航行，大船前有两只小船，士兵在小船上击鼓通告他们的到来。每一条大船有五个人在岸上拉纤，他们每天换班三次;全体人员总共约有七至八十人，巡视一次大约要四十天。
船队沿着石勒喀河航行直到格尔必齐河，他们在这里与俄国驻军长官交换礼品，然后租赁马匹，骑行到竖立在江口以上二十英里处的界碑处查看。界碑用石头堆成金字塔状，每次巡察后都留下用桦树皮包好的木牌记号，然后收藏在一个树洞里。
清朝还会派一支人马巡视额尔古纳河，一直到达尼布楚，清朝的巡视官员还会在途中与当地的哥萨克做生意。
尼布楚条约签订后，清朝在东北地区设立盛京将军、吉林将军和黑龙江将军管辖当地满汉事务，负责边境防务。1683年，将瑷珲城作为黑龙江的首府，1700年后迁往齐齐哈尔。
东北的行政体制和中国本部不同，纯属军事性质。带兵的副都统驻在齐齐哈尔和瑷珲，每个城都设有一座衙门以及附设的库房、粮仓，监狱和学校。满族以及其他各通古斯部落以八旗军事化管理，全体都是兵士。1818年，在龙江省的军队有二百三十八名军官和一万零四百三十一名士兵；言林省有三百二十三名至官和一万二千八百五十二名士兵，另有十名军官，一千八百二十士兵的水师驻在吉林、佩通、瑷珲和齐齐哈尔。兵员最多的部队是骑兵，约有一万九千人，装备了锁子甲，可见清朝是特别看重骑兵的作用的。
当时东北的满汉人口是三十万七千七百八十一人，游牧部落约为一万二千人，这些人口散布三百多万平方公里的东北大地上是非常稀少的，几乎十平方公里才有一个人。
游牧部落人口很少，可是清朝对游牧部落征收的皮毛等贡品却比定居人口征收的捐税重得多。在黑龙江，每年征收的皮毛价值六千七百多英镑，而征收的捐税仅五百多英镑，官员的过分勒索使游牧部落更加欢迎俄国人，因为他们对每个游牧居民每年只征收一两个卢布。
库页岛从十八世纪初开始，也向清朝进贡，贡品是海豹皮，岛上部落间如果发生冲突，也是由清朝派官员去裁决。但那时岛的南部已经被日本占领，双方都默认现状，也避免接触，中日控制区的边界划分在北纬四十九度。
清政府将东北视为禁脔，用柳条边封锁了整个东北地区，不准关内汉人向那里移民，即使本地原住民也不允许移居到松花江边的三姓城以北，目的是一旦在中原站不住脚时可以退回没有被汉人染指的满洲。这导致了辽阔的东北地区人烟极其稀少，除了原住民外，只有流放人员和逃犯在那里生活。
俄国对黑龙江的侵略遇阻后，并没有停下在西伯利亚的扩张脚步，他们很快到达了太平洋沿岸和堪察加半岛，并渡过白令海峡占领了阿拉斯加。俄国人在太平洋沿岸建立了两个港口城市:一座在鄂霍茨克，一座在堪察加。但那里天气寒冷根本不长庄稼，所有的耕种试验全部失败。俄国北方和东北方领地所需的粮食要从勒拿河上游从水路运到雅库茨克，然后从那里经过坎坷难行的道路用马驮运到鄂霍茨克，每往堪察加运输一普特粮食要花费十五卢布，运输成本极高，因此粮价很贵，一担面粉的售价高达三十六卢布。
但是，假如黑龙江是属于俄国的，这种困难将大大减轻，黑龙江整个水系当时都流经盛产粮食和牲畜的地区。俄国学者瓦西里•帕申说：“那里土地极为肥沃，没有比这更好的土地了。”由于土地肥沃，当年占领雅克萨的俄国人只要撒下种子，即使不去管理也能获得好收成，导致粮价极低。1686年，那里一普特燕麦售价仅九戈比，一普特小麦也仅售十二戈比。
如果把黑龙江地区的粮食和牲畜通过船只经黑龙江航运出海，到达堪察加和阿拉斯加，那里的物资供应问题将得到彻底改观，再也不用花高价买粮食了，而且外贝加尔地区的贸易也有了便利的出海途径，从而能开辟新的销路，因此俄国人从未放弃对黑龙江的觊觎。
女皇叶卡捷琳娜二世會说过：“假如阿穆尔河能够作为我们往堪察加运运粮食的一条捷径，那么占有该河将是非常重要的。”
她也曾对中国提出无理要求，希望清朝能允许他们通过黑龙江往堪察加运送粮食，沙皇亚历山大一世也提出过同样要求，并要求在黑龙江口派驻贸易代表，均被清朝拒绝，他还收集了边界上中国兵力布防状况和黑龙江通航情况的情报，准备武力入侵。
为了得到黑龙江地区，俄国不断在边境入侵蚕食，1805年，陆军中尉奇沃斯托夫带兵占领了库页岛南端的阿尼瓦湾，作为入侵黑龙江的跳板。同时俄国派官员戈洛夫金前往北京强迫清政府同意俄国在黑龙江上自由航行，仍然遭到拒绝。
俄国的入侵压力使清政府不得不采取措施增加那里的人口，1820年，道光帝一登基就开放了禁令，允许人民移民到三姓五国城以北地区，结果汉人大量涌入，在人口比例中占了绝对优势，满语几乎消失了。这种情况是清朝最担心的，所以他们的开放仅限于吉林和黑龙江南部，北部仍然禁止移民。
1825年，尼古拉一世登基，他已经迫不及待了，决心“用武力为俄国的商业开辟新的通向东方的道路”。因此，他急于选定一个人来执行此任务。1847年，沙皇在图拉召见贵族穆拉维约夫，谈话结束后，尼古拉一世确认他是完成这一使命的最佳人选，于是任命他为东西伯利亚总督。
当时美国、英国、法国、德国在鄂霍茨克海从事捕鲸活动，他们的捕鲸船接近并试图进入黑龙江口，俄国也想从黑龙江进入鄂霍茨克海参与那里的捕鲸业，从中分一杯羹。穆拉维约夫决心要把黑龙江口和库页岛一带的地形海况调查清楚，目的是派军队占据那里，将其他国家排挤出去。
1849年2月，俄国政府专门成立了一个“阿穆尔特别委员会”，派海军大尉涅维尔斯科伊率领海上“考察队”对黑龙江口一带及库页岛北部海岸进行勘察。穆拉维约夫根据其勘察结果，决定“占领黑龙江口和库页岛”。
1849年5月30日，沙俄军舰“贝加尔”号在涅维尔斯科伊大尉的率领下闯入黑龙江口。黑龙江将军奕山对如狼似虎的俄军非常畏惧，他实行所谓的“阳抚阴防”政策，不敢正面阻拦入侵俄军，只是远远地监视其动向，穆拉维约夫对涅维尔斯科伊的大胆行动非常满意，并对其大加赞扬。
1850年6月，涅维尔斯科伊率领一小股俄军携带一门小炮和六支火枪再次侵入黑龙江口，在明代兴建的永宁寺所在地庙街强行登陆，与当地200多名村民及地方官员对峙。涅维尔斯科伊拔出手枪进行威胁，并蛮横地声称，俄国人有“独一无二的权利”留在这里，要求中国官员立即离开此地，并以沙皇的名义宣告：“鞑靼海峡沿岸和直到朝鲜边境的整个黑龙江地区，连库页岛在内均属俄国的领地。”8月13日，俄国入侵者强占庙街，公然升起俄国国旗，宣布将此地命名为尼古拉耶夫斯克。
涅维尔斯科伊的行动引起了彼得堡一些大臣的不满，他们担心因此导致与中国的战争，将俄国置于腹背受敌的险境，因为那时俄国因克里米亚问题与英法和土耳其已经剑拔弩张。但尼古拉一世对此却极为赞赏，他宣称：“俄国国旗不论在哪里升起，就不应当再降下来。”
俄军占领庙街后，为了镇压当地人民的反抗，屠杀了大批赫哲族、鄂温克族、汉族等当地居民，制造了庙街惨案。
1854年初，俄国与英法的战争已经一触即发，而俄国在太平洋的领地都依靠外来给养， 从西伯利亚沿黑龙江而下是唯一可以通行的粮道，为此，俄国再次派使者到北京逼迫清朝同意他们在黑龙江上自由航行，但不等清朝答复，他们就强行侵入了那里。
那时清朝国内，太平天国运动如火如荼，作为朝廷主要财政来源地的东南半壁已是一片焦土，连南京也被太平军占领，主要军力都被调去对付太平军，焦头烂额的清政府已经顾不上遥远的黑龙江了，对俄国的入侵基本听之任之。
其实俄国的情况也好不了多少，他们在克里米亚战争中遭到重创，自彼得大帝以来在黑海的经略成果毁于一旦，以至连沙皇都自杀了，整个国家濒临崩溃。他们在黑龙江的咄咄逼人的进攻姿态实际上是色厉内荏，如果清朝坚持抵抗、寸土必争，以俄国在远东那一小股军队是无力开战的。
1854年5月30日，穆拉维约夫率领1000余名“远征军”，携带大量枪支弹药，分乘70多只舰船闯进黑龙江流域，6月8日到达瑷珲城外，清军非但没有阻拦，还列队欢迎他们。
穆拉维耶夫记叙：“远征队有几个人登岸并受到该城副都统和其他三位官员的接待，邀请他们到一个支在江边的帐篷中去。全部驻军都在帐篷附近列队相迎，共约有一千人，装备很坏。其中多数人扛着一支尖上涂着黑色的竿子当长矛，只有很少的人有火绳枪，大多数人带的是弓和挂在背上的箭袋。队伍的后面有几门炮，装在粗糙的红色炮车上，并用桦树皮作了个圆锥形遮风雨的伞盖，也涂了红色。每门炮旁边都有一个士兵手里拿着一条引火绳，或者只不过是一根顶端涂著黑色的木棍。很明显，近二百年来，在这个地区的中国人没有取得什么进步。但他们进城的要求被拒绝了，副都统解释说北京未下谕旨，他不能同意，否则他自己便要受到严厉的法律制裁。”穆拉维耶夫因急于前去增援北方的俄军，并没打算在此纠缠，就没有进城，继续登船扬长而去。
本来应该御敌于国门之外的清朝副都统，非但没有率军抗敌，反而带领全体人马列队迎接侵略者；坚守城池本应是军队的职责所在，可是面对俄国人要进城的无理要求，这位副都统只能苦苦哀求，大演悲情戏码，他如此卑躬屈膝，也许是他清楚双方实力悬殊，已经完全失去了奋起一战的勇气，事情到了这一步，清朝在东北的丧权失地已不可避免了。
当时清军战斗力确实如穆拉维约夫看到的那样孱弱，俄国人对清军视如无物，倒是对游牧部落里那些彪悍的猎人有几分忌惮。于是吉林将军奕格便将清军打扮成赫哲族的猎人去执行巡逻任务，既给自己壮胆，也借以震慑俄国人。军队要靠化装成百姓来吓唬敌人，这在世界上恐怕也是绝无仅有的笑话了，清朝的可笑与可悲也实在让人唏嘘。
克里米亚战争爆发后，英法联军不仅在欧洲与俄军作战，还在远东进攻俄国的堪察加领地。英法联军舰队实力强大，拥有六艘战舰190门炮和两千士兵，而俄国在那里的力量很薄弱，只有八百七十九人和两艘战舰，一共六十六门炮，每门炮只有三十七发炮弹。然而意想不到的是，开战前一天，英法联军舰队司令官、英国海军上将普莱斯突然自杀了，指挥权被移交给老迈的法国将军德普万特，第二年他也死了。
指挥官突然非正常死亡，严重影响了联军士气，在对堪察加首府彼得罗巴甫洛夫斯克的进攻中，兵力占绝对优势的联军居然被困兽犹斗的俄军击败了。
俄军虽然侥幸获胜，但穆拉维约夫知道，力量不足而且远离后方的远东俄军已经成了一支孤军，无法守住堪察加，他建议收缩力量，退守交通便利、容易获得补给和增援的黑龙江地区，沙皇同意了他意见。
1854年底，远东俄军和行政机构全部集结到了庙街，从那时起，庙街就成为俄国在远东滨海地区的中心据点。俄国向那里大批移民，并在当地兴建教堂、警察局、赌场、金库等各种基础设施。
此时的黑龙江已经变成了一条俄国的河，俄国人可以这条河的上游下游往来通行而不会遭到任何阻拦。河的沿岸，出现了一个个俄国村庄、军营、物资仓库，外东北名义上还属于中国，实际上黑龙江下游的控制权已经落入俄国手中了。俄国人接下来要做的，就是逼迫清朝签订条约，从法律上确认这里属于俄国，但清朝也不愿意拱手交出外东北，他们也与俄国有过博弈，可是清朝官员既无实力也没智慧，行为十分愚蠢滑稽，根本不可能在如狼似虎的俄国人面前维护国家权益，这个过程将在下一篇里讲述。