Noong 1670, si Razin, habang tila patungo sa kanyang pag-uulat sa punong-tanggapan ng Cossack sa Don, ay hayagang naghimagsik laban sa gobyerno, na sinakop ang Cherkassk at Tsaritsyn.Matapos makuha ang Tsaritsyn, naglayag si Razin sa Volga kasama ang kanyang hukbo na halos 7,000 katao.Naglakbay ang mga lalaki patungo sa Cherny Yar, isang kuta ng gobyerno sa pagitan ng Tsaritsyn at Astrakhan.Mabilis na kinuha ni Razin at ng kanyang mga tauhan si Cherny Yar nang ang Cherny Yar streltsy ay bumangon laban sa kanilang mga opisyal at sumali sa Cossack cause noong Hunyo 1670. Noong Hunyo 24 narating niya ang lungsod ng Astrakhan.Ang Astrakhan, ang mayamang "window sa Silangan" ng Moscow, ay sumakop sa isang mahalagang lokasyon sa bunganga ng Volga River sa baybayin ng Dagat Caspian.Sinamsam ni Razin ang lungsod sa kabila ng lokasyon nito sa isang malakas na pinatibay na isla at ang mga pader na bato at mga kanyon na tanso na nakapalibot sa gitnang kuta.Matapos patayin ang lahat ng sumasalungat sa kanya (kabilang ang dalawang Prinsipe Prozorovsky) at ibigay ang mga mayamang palengke ng lungsod sa pagnanakaw, ginawa niyang republika ng Cossack ang Astrakhan.Noong 1671, si Stepan at ang kanyang kapatid na si Frol Razin ay nahuli sa kuta ng Kagalnik (Кагальницкий городок) ng mga matatandang Cossack.Pagkatapos ay pinatay si Stepan sa Moscow.