Sultan Agung kemudian menyusun taktik untuk membendung Sungai Brantas.
Tak cukup di situ pasukan Mataram membatasi pasukan air ke kota dan meracuni sisa pasokan air dengan menggunakan bangkai binatang.
Pengepungan di darat juga turut dilakukan, hal ini membuat Surabaya kekurangan makanan dan perlengkapan hidup lainnya. Tercatat hanya rute laut ke Makassar yang terbuka dan bisa dimanfaatkan untuk menyalurkan logistik dan keperluan hidup lainnya.
Pengepungan ini konon membuat efek besar bagi Surabaya dan masyarakatnya. Kelaparan akut konon terjadi di Surabaya, maka Jayalengkara Adipati Surabaya saat itu memanggil dewan bangsawan kota.
Saat Surabaya tidak bisa lagi bergerak akibat pengepungan Mataram yang sedemikian rapatnya, maka Adipati Jayalengkara akhirnya terpaksa menyerah. Sultan Agung pun berhasil menaklukkan Surabaya.