1 октября войско князя Барятинского оказалось на реке Свияге, недалеко от Симбирска. Ему противостояло другое «войско», где рядом с донскими казаками были крестьяне, посадские, стрельцы и затинщики — вся поверившая Разину и ушедшая за ним в поход голытьба из Астрахани, Царицына, Саратова, Самары и Симбирска. Среди атаковавших полк князя Барятинского упоминаются и жители Симбирской засечной черты: «И вор де Стенька Разин, собрався с ворами з донскими казаками, и с астараханскими, и с царицынскими, и с саратовскими, и с самарскими ворами, и с-ызменники с синбирскими, и по черте изо всех городов с ворами из розных городов, с татары и с чювашею и с черемисы и с мордвою, с великими силами почел на него наступать». Царский воевода, построив ратных людей, принял бой: «разобрався и устроясь, против вора Стеньки Разина пошел и с ним сшелся сажень в 20-ти и учинился бой и на том бою ево, вора Стеньку, сорвали и прогнали». За строками воеводской отписки — картина важнейшего события русской истории. Прямая историческая сшибка возникшего из ниоткуда воинства, ведомого чувством протеста против несправедливости, взысканием ничем не ограниченной свободы — «воли», идущего войной против любой власти, государственного устройства и его защитников. В тот день разбойная удаль одних разбилась о чувство долга других.
Хотя воевода князь Барятинский торжествующе сообщал, что «воров побили безчисленно много», удача еще хранила атамана. В какой-то момент боя у реки Свияги Степан Разин был ранен и едва не попал в плен: «А ево, вора и крестопреступника Стеньку, самово было жива взяли, и рублен саблею, и застрелен ис пищали в ногу, и одва ушел». К нему сумел близко подобраться алатырец Семен Силин сын Степанов, но «тот де Семен над ним, вором Стенькою, убит». Весь бой продолжался «с утра до сумерек», после чего одних пленных «языков» было взято 120 человек. Воевода оставил для расспроса «немногих людей низовых городов», а остальных велел «посечь». В трофеях от бежавшего Стенькина войска достались «4 пушки, 14 знамен, литавры». Разницы отошли и сели в Симбирском остроге, а царский воевода стал наводить мосты через реку Свиягу, чтобы пройти в «город Кремль», где уже целый месяц держал оборону с ратными людьми окольничий и воевода Иван Богданович Милославский.
3 октября князь Барятинский подошел с ратными людьми к городу: «стал блиско Кремля и Синбирск выручил и от осады освободил». Пока оба воеводы, князь Барятинский и Милославский, договаривались друг с другом о совместных действиях, Разин «стоял по ту сторону города у Казанских ворот, а в остроге все воровские люди в собранье». В разинском войске насчитывалось около 20 тысяч человек, но первое же серьезное поражение от царских войск разбило их уверенность в своих силах. Ночью с 3 на 4 октября тяжело раненный накануне Разин бросил свое воинство без надежды на какую-либо поддержку. Барятинский писал торжествующе: «И на нево де вора Стеньку, пришло такое страхованье, что он в память не пришел и за 5 часов до свету побежал в суды с одними донскими казаками». Оставшееся без вождя, обманутое разинское воинство не могло оказать сопротивления царским войскам. Пехота, пущенная «на обоз Стеньки Разина и в острог», добилась долгожданной победы: «воров и изменников, которые под городом были и в остроге, побили наголову да языков взяли болыпи 500 человек». Пытавшихся спастись с поля боя и пробиться к судам, как сказано в воеводском донесении, «и тех в Волге всех потопили». Воевода князь Барятинский имел все основания написать: «А как бы де он того числа к Синбирску не поспешил, и Синбирск бы был взят»