Бакинцы между тем еще за три недели до появления русской флотилии вывезли в горы имущество и семейства и начали вооружать крепость, ставить пушки, готовить заряды и запасаться всем для отчаянной защиты. Гуссейн-Кули-хан Бакинский готовился к обороне с твердой решимостью покинуть город не прежде, как уже не останется никакой возможности защищаться в нем. В последнем случае он решился удалиться в горы и потому забаррикадировал все ворота, оставив свободными одни те, через которые предполагал скрыться.
На другой день, по занятии русскими порта, Гуссейн-Кули-хан прислал одного из беков к начальнику русской эскадры узнать о причине ее прихода. Завалишин ответил, что прислан по повелению русского императора занять Баку и требует безусловной сдачи. Два дня предоставлены были хану на размышление. В тот самый час, когда срок окончился, хан прислал просить отсрочки еще на два месяца, но так как Завалишин требовал сдачи крепости до захождения солнца, угрожая в противном случае приступить к бомбардированию ее, то хан прервал переговоры, и русские, в самый день Успения Богородицы, 15 августа, открыли канонаду. Неприятель отвечал тем же, и даже с большим успехом, так как на русских судах морская качка мешала верному прицеливанию, да и обе мортиры, бывшие на эскадре, скоро разорвались. Видя, что одним бомбардированием с моря ничего добиться невозможно, Завалишин решил обложить Баку с суши, и 22 августа приказал подполковнику Асееву сделать высадку. Асеев, несмотря на сопротивление бакинцев и отсутствие в отряде лошадей под орудия, которые люди должны перетаскивать на себе, не только обложил Баку и занял командные высоты, но еще взял у неприятеля две пушки и три знамени. Ничто, однако же, не показывало, чтобы в крепости думали о сдаче, а частые вылазки, напротив, свидетельствовали, что неприятель не теряет бодрости и верит в успех обороны. Стойкость бакинцев, очевидно, поддерживалась надеждой на чью-либо близкую помощь; и действительно, вскоре получилось известие, что Шейх-Али-хан Дербентский идет на выручку.
Неблагоприятные обстоятельства, впрочем, вполне естественные и всегда возможные и ожидаемые на войне и которые Карягиным и Котляревским дали бы только случай к новым блистательным подвигам, смутили Завалишина. Ему казалось невозможным в одно и то же время вести блокаду и отражать толпы дагестанцев, и 3 сентября он отступил от крепости, а 5-го дербентский хан и хамбутайский владелец явились под стенами Баку и с торжеством победителей вступили в город.
Дело было совершенно потеряно даже без попытки бороться с тяжелыми обстоятельствами. В затруднении Завалишин собрал военный совет, которому при данных обстоятельствах только и оставалось постановить: оставить Бакинский рейд и следовать к острову Саре, близ Ленкорани, чтобы хотя помочь по крайней мере шагазскому хану вывести в русские пределы до четырех тысяч семей, изъявивших желание принять русское подданство. На этот раз эскадра благополучно достигла цели своего плавания, но неудача и тут не оставила Завалишина. Более месяца напрасно простоял он в виду Ленкорани, поджидая вести о движении шагазцев, но они не показывались. Причиной тому, как оказалось впоследствии, был талышинский хан, который на просьбу шагазцев пройти через его владения ответил не только решительным отказом, но даже и угрозой отправить их хана связанным к персидскому шаху.
Как Цицианов отнесся к деятельности Завалишина, показывает его письмо к нему: «С получением знамен, взятых вами у бакинского хана, – писал князь, – я устыдился, и еще сто крат стыднее бы мне было отправить их к высочайшему двору, ибо одно из них сделано из бахчи – платка, в который товары завертывают; другое – из онучи, которой персияне обвертывают ноги вместо чулка, а третье холостинное, лезгинского покроя, но самого низкого. Знамена я здесь брал, но ни одного такого не видел… Не могу вам не заметить также, – писал он далее, – противоречия, замеченного в ваших рапортах, в которых вы говорите, что подполковник Асеев от вас нигде не отставал, а по реляциям вашим вижу, что он везде впереди вас был и все берега занимал. Во всяком случае вам лучше бы было и не свозить десанта, тогда бы хан счел, что вы приезжали только его постращать, а войска назначены были против Решта, и сие заключение было бы для нас гораздо полезнее, чем взятие двух пушек и трех знамен храбрейшим из храбрейших, Асеевым».