Im Februar 1713 nahm Zacharias Wolf die flüchtenden schwedischen Truppen von Magnus Stenbock in der Festung auf, die vor den Truppen der Dänen, Russen und Sachsen Schutz suchten, nachdem sie die Dänen am 20. Dezember 1712 bei der Schlacht bei Gadebusch geschlagen hatten. Zusätzlich zur regulären Besatzung von 1.500 Mann zogen 11.000 Schweden mit 1.000 Pferden und sonstigem Anhang in die Stadt ein. Insgesamt 22.000 Menschen sollen sich zu dieser Zeit auf dem Quadratkilometer der vollkommen unvorbereiteten Festung befunden haben. Da es für so viele Menschen kaum Vorräte gab und schnell Seuchen ausbrachen, kapitulierte Graf Stenbock relativ schnell im Mai 1713 mit dem schwedischen Heer, das die Festung verließ. Die Festung Tönning wurde weiterhin belagert, da sich Dänemark und Gottorf weiterhin im Krieg befanden. Größere Schäden wie bei der ersten Belagerung entstanden aber mangels Artilleriebeschuss diesmal nicht. Erst im Februar 1714 gingen die Vorräte auch für die wesentlich kleinere reguläre Bevölkerungszahl zu Ende, so dass Zacharias Wolf die Festung aufgab. Gottorf war damit militärisch chancenlos gegen den dänischen König. Dieser wurde infolge des Krieges Herzog des gesamten Herzogtums Schleswig und begrenzte den Einfluss der Gottorfer auf die holsteinischen Anteile.