3 января в 5 часов утра полковник Карягин подвёл два своих егерских батальона к башне Кафер-бек и расположил их скрытно в садах. В 05.30 начала движение главная сводная колонна под командованием генерал-майора Портнягина, которая состояла из драгун, мушкетёров, гренадёр и одного батальона егерей.
Джавад-хан сосредоточил основные силы против ринувшейся на штурм главной сводной колонны русских, и удар егерей Карягина стал для него полной неожиданностью. Одна за другой пали все шесть крепостных башен, в одной из них погиб смертью храбрых с саблей в руках и сам правитель Гянджи. Стены были захвачены, и войска начали спускаться в город. В нём же в это время царила паника. До полудня солдаты занимались зачисткой улиц и домов от тех, кто оборонялся с оружием в руках. Мирных жителей не трогали, как докладывал императору Александру I князь Цицианов в своих рапортах от 3 и 10 января:
Ни одна из 8600 женщин или детей, взятых ханом в город из деревень в залог верности их мужей, не погибли.
Всего же ханское войско потеряло убитыми около двух тысяч воинов. Под караул было взято 17224 человека (8585 мужчин и 8639 женщин). Все они потом были отпущены по домам и вскоре стали новыми подданными империи.
В числе пленных была и семья погибшего Джавад-хана. Ей был выделен просторный дом в предместье. Из дополнительного воинского бюджета вдове тотчас была отпущена сумма в 900 рублей. Дополнительно выкуплены за счёт наместничества: ковры, одеяла и прочее, выдано хлебного запаса, сарацинского зерна и проса в большом избытке. Помимо этого князь Цицианов запросил у императора о производстве пожизненной пенсии для всех членов ханской семьи.
Потери русских войск во время штурма составили: 3 офицера и 35 нижних чинов убитыми и 12 офицеров и 192 человека ранеными.
Отличившиеся во время штурма полковник Карягин и майор Лисаневич были награждены орденом Святого Георгия IV степени. Ещё пятнадцать офицеров были награждены орденами Святой Анны III степени.
По повелению императора Александра I для награждения участников штурма была учреждена особая серебряная медаль, предназначенная для ношения на красной «Александровской» ленте. На лицевой стороне её изображалась монограмма императора, а на обороте надпись: «За труды и храбрость при взятии Ганжи генваря 3. 1804 г.» Всего было отчеканено 3700 медалей.
Для того чтобы сильнее убедить жителей Гянджи в том, что русские войска не покинут более крепость, как это случалось прежде, и что весь край теперь останется в подданстве России, Цицианов переименовал город в честь русской императрицы Елизаветы Алексеевны – в Елисаветполь. Само ханство было ликвидировано, а его территория под названием Елисаветпольского уезда вошла в состав Российской империи.
Падение Гянджи потрясло соседей Грузии. Большая часть ханов отправили послов к Цицианову с выражением покорности и готовности исполнять желания русского правительства.
Карабахский и Шекинский ханы изъявили готовность вступить в русское подданство. Царь Имеретии Соломон, озадаченный взятием Гянджи, послал Цицианову поздравление с победой и пожелал принять власть русского императора. 4 июня 1804 года Имеретия вошла в состав России. Мингрелия и Гурия, бывшие до этого от неё в зависимости, также заявили о вхождении в российское подданство. Даже владетель Абхазии Келиш-бек склонялся на сторону России и искал у неё покровительства.
Новости о падении Гянджи и смерти Джавад-хана породили волнение в Каджарском дворе. 11 марта 1804 года правитель Персии Фатали шах Каджар собрал свою армию и племенные войска из всех провинций в свой лагерь под Султанией.
В Закавказье было тревожно. Очень скоро здесь разгорится новая война между двумя мощными державами, а пройдёт совсем немного времени, и в неё вступит третья. России придётся выстоять в ожесточённой схватке сразу против двух сильных противников. И где-то далеко на западе уже шли победной поступью по странам Европы полки пока ещё непобедимого французского императора – Наполеона I Бонапарта.