2 февраля осажденные пошли на вылазку. Им удалось разгромить роту Суздальского полка и поджечь предместье Кракова, но Суворов лично повел свою пехоту в штыки и загнал неприятеля в замок.
В два часа ночи 18 февраля русские войска пошли на штурм замка. Суворов разделил штурмующих на три колонны под началом полковников Эбшельвица, Гейсмана и Елагина. Первая колонна добралась до ворот, заваленных камнями и брусьями. Солдаты топорами прорубили отверстие и через него завязали перестрелку, но дальше продвинуться не смогли. Вторая колонна под командованием Гейсмана подошла к воротам, но тут Гейсман был убит и его отряд остановился. Колонна Елагина приставила к амбразурам лестницы и полезла на стены, но эта атака была отбита. В шесть часов утра штурм был отбит. Русские потеряли убитыми и ранеными 150 человек, из них убитыми 10 офицеров и 40 нижних чинов.
Несколько раз отряды конфедератов безуспешно пытались деблокировать Краковский замок. 4 марта Краков атаковал отряд Валевского, но был отбит кавалерией Браницкого. В следующий раз Краков был атакован тысячей всадников Симона Косаковского, причем на этот раз в отражении атаки участвовали и русские во главе с Суворовым, который едва не погиб.
В начале апреля в Краков прибыла русская осадная артиллерия. Под стены замка начали подводить минные галереи. Суворов понимал, что осада замка может затянуться на долгие месяцы, а штурм вне зависимости от результатов приведет к большим потерям, поэтому предложил Шуази довольно почетные условия капитуляции. 15 апреля гарнизон капитулировал. Всего сдались два бригадира (Шуази и Голибер), 43 офицера и 739 солдат. Из них больных и раненых было 87 человек.
Шуази с поклоном подал свою шпагу Суворову, но тот вернул ее, сказав, что не может лишить шпаги столь храброго человека. «Вы служите французскому королю. А он состоит в союзе с моей монархиней», — заявил Суворов, потом обнял и поцеловал бригадира. Шпаги были возвращены и остальным офицерам-французам. Французов отправили во Львов и Гояну, а конфедератов — в Смоленск.
В сентябре 1770 — январе 1771 г. состоялась поездка брата прусского короля, принца Генриха, в Петербург. В ходе бесед с Генрихом в конце декабря 1770 г. Екатерина II впервые согласилась на обсуждение вопроса о разделе Речи Посполитой. К этому времени Пруссия и Австрия уже де-факто захватили часть польских земель. Россия была связана тяжелой войной с турками и не могла и думать о конфликте с Пруссией и Австрией из-за Польши.
В конце марта 1771 г. прусский кабинет-министр К. В. Финк фон Финкенштейн заявил австрийскому послу ван Свиттену, что «по мнению короля, венский двор мог бы изложить свои права и претензии на другие [кроме Ципса] части Польши, поскольку другие соседи этого королевства поступят именно так». После того как ван Свиттен, связавшись с Веной, заявил об отсутствии у Австрии территориальных претензий к Польше, Фридрих, на этот раз лично, сказал ему: «Поройтесь в своих архивах, и Вы найдете там предлог приобрести в Польше еще что-нибудь, помимо того, что Вы уже оккупировали… Поверьте мне, надо пользоваться случаем, я возьму свою долю, Россия — свою, это не приведет к значительному увеличению наших территорий, но это будет полезно всем нам. Кроме того, поскольку наши дворы хотели бы способствовать умиротворению Польши и поддержанию в ней спокойствия, наши новые приобретения могут помочь нам выполнить эту задачу более эффективно».
После долгих согласований вопроса о территориях, отходящих к участникам раздела, 6(17) февраля 1772 г. в Петербурге была подписана секретная конвенция с Пруссией, а 25 июля (5 августа) — с Австрией.
С русской стороны конвенция была подписана главой Коллегии иностранных дел графом Н. И. Паниным и вице-канцлером князем Александром Михайловичем Голицыным, за Пруссию подписался граф Виктор Сольмс, а за Австрию — князь Иосиф Лобкович.
Любопытно, что обе конвенции начинались одинаково: «Во имя Пресвятой Троицы…».
По этим конвенциям Пруссия получала: всю Померанию, исключая город Данциг с округом; часть Великой Польши между Вислой на востоке и рекой Ницей (Нитце) на юге, так что она составляла границу между Пруссией и Польшей; юго-западную часть Восточной Пруссии, включая Мариенбург и Эльбинг; епископство Вармское и воеводство Кульмское, но без города Торна (Торунь), который остался за Польшей.
Австрия получала: Правобережье реки Вислы от Силезии до Сандомира и до впадения реки Сан, откуда граница шла по прямой линии на Фрамполь до Замостья, а оттуда на город Грубешов и до реки Западного Буга, западнее города Владимира-Волынского. От Западного Буга граница Австрии с Польшей теперь проходила по исторической границе Червонной Руси, которая ныне является границей Польши с Подолией, до окрестностей города Збараж, а оттуда на юг по прямой линии до реки Днестр вдоль небольшой речки Подгорче, которая отделяет незначительную часть Подолии до своего впадения в Днестр. Отсюда граница шла по старой австрийской границе с Молдавией.
Россия получала часть Литвы (Литовского княжества), состоявшую из воеводств Полоцкого и Витебского с границей по реке Западная Двина, а оттуда на юг по прямой линии до Орши, и затем граница России с Польшей шла по естественным рубежам по реке Друти до впадения ее в Днепр, а затем по течению Днепра, так что все Левобережье Днепра осталось за Россией и в пределах Белоруссии, и в пределах Малороссии, где сохранялась старая граница — от Лоева по Днепру. Киев (на Правобережье) как анклав сохранялся, как и по миру 1686 г., за Россией.
6 (17) августа 1772 г. Екатерина II в Царском Селе подписала «Указ о включении в состав Российской империи отошедших от Польши территорий по первому разделу Польши», в котором графу З. Г. Чернышеву предписывалось:
1. В период с 1 (12) сентября по 7 (18) сентября 1772 г. занять войсками и установить русскую администрацию на отходящей от Польши территории (Белорусское наместничество).
2. Обнести столбами с императорским гербом все пространство новых границ.
3. Назначить сроки торжественной присяги населения на подданство Российской империи.
4. Приняться за организацию двух губерний (Полоцкой и Могилевской) из отошедших от Польши территорий.
5. Начиная с 13 сентября (дня окончательного занятия русской администрацией Белоруссии) взимать в государственную казну все налоги и иные поступления на указанной территории.
Пруссия, Австрия и Россия договорились держать в тайне конвенции о разделе Польши до сентября 1772 г. В сентябре Пруссия и Австрия ввели свои войска в установленные конвенцией области Польши, а русские войска уже были на местах. Внезапность акции, а также значительное неравенство сил привели к тому, что раздел прошел без войны с поляками.
Тем не менее, поскольку Речь Посполитая продолжала и после раздела существовать как государство, требовалось хоть какое-то формальное согласие поляков. Чрезвычайный Польский сейм удалось созвать лишь 8 (19) апреля 1773 г., и он заседал в Варшаве до сентября 1773 г., когда союзные государства заставили подписать его три отдельных договора: с Пруссией, Австрией и Россией, — закреплявших отчуждение польских земель. 8 сентября 1773 г. король Станислав Август ратифицировал эти договоры.
