26 января 1686 года после известия об осаде Албазина из Москвы было отправлено «великое полномочное посольство» для заключения с Китаем мирного договора. Организацией посольства занимался известный дипломат царевны Софьи — князь Василий Голицын. В состав посольства вошли три посла: 35-летний стольник Фёдор Головин (ранее служил на астраханском воеводстве), нерчинский воевода Иван Власов (грек, приехавший на службу из Константинополя) и дьяк Семён Корницкий. Их сопровождала дворянская свита с переводчиком латинского языка Андреем Белобоцким. Охранный полк посольства составил 506 московских стрельцов и 1400 казаков. Обоз посольства состоял из 270 подвод с продовольствием, боеприпасами и товарами.
Инструкция Посольского приказа велела придерживаться того, что китайская сторона незаконно начала войну; переговоры должны были проходить исключительно на российской территории. Послы должны были передать китайской стороне, что в Даурию посланы «несчётные и несметные сильные войска». Настаивать необходимо было на границе по всему течению реки Амура. В случае отказа после «долгих пространных разговоров» — склонить китайскую сторону к границе по Амуру до его левых притоков Зеи и Буреи. В крайнем случае граница должна была пройти у Албазина, в случае отказа — достичь перемирия, после чего начать военные действия.
Спустя два месяца Головин прибыл в Тобольск, где набрал крестьян и ссыльных. В конце сентября того же года посольство добралось до Рыбного острога на Ангаре, где вынуждено было остаться на зиму. В это время пришло известие о согласии китайского императора заключить мир. В сентябре 1687 года Головин достиг Удинского острога, откуда через русского гонца просил китайскую сторону начать переговоры. В январе 1688 года монгольское войско начало войну, безуспешно осадило Селенгинский и Удинский остроги. Головин получил из Москвы разрешение оставить Албазин в случае заключения мира. В случае срыва переговоров Головин должен был передать китайской стороне, что «великие государи их царское величество изволяют быть границею Амуру реке и с сего времени их царского величества русские служилые и ясачные люди ни для каких промыслов за Амур реку ходить не будут, а на сю албазинскую сторону их китайских людей не пустят». Судя по присылаемым из Москвы инструкциям, царское правительство плохо представляло себе сложность ситуации на восточной границе, угрожая смертной казнью в случае ссоры с китайской стороной. Осенью 1688 года Головин прибыл в Нерчинск, где китайский император пожелал провести переговоры.
Ранее китайское правительство не вело переговоры с иностранными государствами. До столкновения с русскими император Канси рассчитывал на лёгкое овладение Приамурьем из-за малочисленности русских. В мае 1688 года было сформирована китайская делегация в составе трёх послов: князя Сонготу, дяди императора Тун Гуегана и Лантаня (руководил осадами Албазина); а также свиты из чиновников и военачальников, и иезуитов-переводчиков латыни — испанца Томаса Перейры и француза Жана Франсуа Жербильона. Переводчики к русским были настроены враждебно.
Император не спешил с заключением договора, пока не получил известие о возможном союзе русских с Джунгарским ханством. 20 июля 1689 года китайские послы на 76 военных судах доплыли до Нерчинска. В то же время к Нерчинску подступила цинская армия с обозом в пять тысяч лошадей и четырёх тысяч верблюдов. Армия и флот насчитывали около 15 тысяч воинов. В Нерчинском гарнизоне находилось около 600 русских. 9 августа в Нерчинск прибыл Головин.
