I 1670 gjorde Razin, mens han tilsynelatende var på vei for å rapportere ved Cossack-hovedkvarteret ved Don, åpent opprør mot regjeringen og fanget Tsjerkassk og Tsaritsyn.Etter å ha fanget Tsaritsyn, seilte Razin opp Volga med sin hær på nesten 7000 mann.Mennene reiste mot Cherny Yar, en regjeringsfestning mellom Tsaritsyn og Astrakhan.Razin og hans menn tok raskt Cherny Yar da Cherny Yar streltsy reiste seg mot offiserene deres og sluttet seg til kosakksaken i juni 1670. Den 24. juni nådde han byen Astrakhan.Astrakhan, Moskvas velstående «vindu mot øst», okkuperte en strategisk viktig plassering ved munningen av Volga-elven ved bredden av Det Kaspiske hav.Razin plyndret byen til tross for dens beliggenhet på en sterkt befestet øy og steinmurene og messingkanonene som omringet den sentrale citadellet.Etter å ha massakrert alle som motsatte seg ham (inkludert to prinser Prozorovsky) og overlatt de rike basarene i byen til plyndring, konverterte han Astrakhan til en kosakkrepublikk.I 1671 ble Stepan og broren Frol Razin tatt til fange ved Kagalnik festning (Кагальницкий городок) av kosakkeldste.Stepan ble deretter henrettet i Moskva.