Боевое крещение Новодвинская крепость приняла 25 июня 1701 года. К началу XVIII века Архангельск был единственным морским и торговым портом, через который Россия могла обеспечивать внешнюю торговлю со странами Европы.

 С началом Северной войны со Шведской империей в 1701 году обеспечение деятельности порта на Белом море приобрело стратегическое значение для российской экономики. Император Пётр I понимал, что шведы попытаются расстроить российскую торговлю с европейскими странами, тем более, что сделать это можно было одним ударом — уничтожив всего один город. Поэтому 17 декабря 1700 года был издан указ о строительстве крепости: «У города Архангелского боярину и воеводе князю Алексею Петровичу Прозоровскому на Малой Двинке речке…».

Возведенная в кратчайшие сроки крепость прикрывала подступы с моря к Архангельску, надежно защищала гарнизон от артиллерии противника, была неприступной для возможного десанта с суши. 25 июня 1701 года шведы предприняли попытку с помощью рейдовой операции отряда кораблей прорваться к Архангельску и уничтожить основной центр русской внешней торговли, но потерпели неудачу. В сражении отличились лодейный кормщик Иван Ермолаевич Седунов (по прозвищу Рябов) и переводчик Дмитрий Борисович Попов, посадившие на мель два шведских корабля в полуверсте от крепости под огнем береговых батарей. В этом сражении впервые в истории России были завоеваны иноземные военно-морские флаги. В качестве трофеев победителям достались два военных корабля, 13 пушек и припасы.

Победа 25 июня 1701 года обеспечила возможность Полтавской победы – поворотного момента в отечественной и европейской истории начала XVIII века. Благодаря разгрому шведской эскадры были сохранены единственный порт России, судоверфь, обеспечивавшая зарождавшийся военно-морской и государственный торговый флот России. Именно здесь было положено начало победоносного окончания Северной войны.

С 1731 года Новодвинская крепость была включена в реестр штатных крепостей и просуществовала более 150 лет. Была упразднена в 1864 году в связи с ликвидацией военного порта.

В честь победоносной крепости в микрорайоне Конвейер названа Новодвинская улица.