Было решено, что часть московского войска отправится по воде, а царь с остальными силами — по суше.
В апреле 1552 в Москву пришли известия, что в Свияжском гарнизоне началась цинга; много ратников умерло, есть масса больных. Почувствовав ухудшение дел в Свияжске, часть горных черемисов нарушила присягу и стала нападать на русских воинов в окрестностях города.
Казанским войском был полностью уничтожен казачий отряд, посланный в Свияжск с Камы — казанцы действовали ожесточенно и пленных не брали.
В Казани были убиты все московские дети боярские, которые удерживались там со времени неудачной поездки Микулинского. Вскоре в Казани появился новый хан Едигер Мухамед из астраханского аристократического рода, тесно связанного с Ногайской ордой.
С 1551 в Крыму правит Девлет I Гирей, который до этого долго жил в Стамбуле, в «кадровом резерве», и получил трон по желанию султана.
Касимовский хан Шиг-Алей уговаривал царя не выступать против Казани летом, потому в это время был возможен приход Дивлет-Гирея, да и водные преграды делали путь неудобным. Однако царь не изменил решения. Вечером 16 июня станичник, прибывший с «поля», сообщил царю, который направлялся в Коломну, что крымские татары уже перешли Северский Донец и движутся на север.
19-го в Коломне царь расписывает полки для обороны «берега» от крымской орды — большой полк ставится под Колычевым, передовой полк под Ростиславлем, полк левой руки у Голутвина монастыря.
21 июня приходит известие, что крымцы уже под Тулой, но командует ими не хан, а ханский наследник — калга. Это означает, что численность орды составляет около 20–30 тысяч человек.
Царь послал к Туле воевод, собираясь на следующий день выступить сам. Однако на следующий день пришло сообщение, что крымские татары, разорив окрестности Тулы, уже отступили. Царь не стал выезжать в Тулу, но уже 23-го пришло новое известие, что к Туле подходит сам хан со всей ордой, а с ним — турецкая артиллерия и янычары.
Царь спешно отдал приказ воеводам перейти Оку и сам поспешил к переправе у Каширы.
Крымцы с турками били по Туле «огненными ядрами», пытаясь зажечь город, янычары ходили на штурм, но были отбиты.
На следующий день штурм должен был повториться. Однако, получив известие о том, что царь идет на помощь, тульские горожане — включая женщин и подростков — вышли из города и бросились на осаждающих. Крымские татары были разгромлены, шурин хана убит. Крымская орда стала уходить от города, но московские воеводы, посланные царем, еще настигли крымцев на р. Шивороне и отбили множество пленников. Впрочем, не все воеводы оказались столь торопливы. Курбский и его друзья «поехали есть и пить… и только после пира отправились за ними (татарами), а они уже ушли… целы невредимы». На этот упрек царя Курбский в своих знаменитых посланиях не ответил. У Андрея Михайловича, в отношении конкретных фактов его биографии, что-то всегда случалось с памятью.
Набег крымского хана был вызван не только оголенностью южной границы из-за похода русских войск на Казань. Судя по солидным осадным силам, присланным султаном, Высокая Порта всерьез озаботилась судьбой Казани. И, начиная с 1552, собственная военная активность турков в отношении Москвы будет последовательно нарастать.
Получив известие об отступлении крымского хана, царь возвращается в Коломну. После совета с князем Владимиром Андреевичем Старицким и боярами, было решено разделить русские силы. Царь должен был пойти на Владимир и дальше на Муром. Другая часть войска должна была двинуться на Рязань и Мещеру для предотвращения нападения ногаев. Обеим крыльям русского войска надлежало сойтись за Алатырем.
Перед выступлением в поход новгородские ратники из боярских детей стали просить отпустить их от войска, потому что они с весны на службе у «берега» в Коломне. За ними могли последовать и другие ратники. Царь остановил отъезд новгородцев обещанием пожалований.
Наличие у Руси нескольких протяженных фронтов, постоянная угроза вражеских нападений с разных рубежей, нехватка средств в казне, низкая дисциплина служилых людей, рассогласование в действиях командиров и в 1552 делало успех казанского похода очень неопределенным.
Однако, в отличие от прежних походов, сейчас был вовлечен новый фактор — непреклонная воля царя.
3 июля Иван Васильевич с войском вышел из Коломны. Во Владимире он получил известие, что цинга в Свияжске преодолена. В Муроме царю сообщили, что горные черемисы снова присягнули ему. 20 июля Иван вышел из Мурома. Мордва, а затем черемисы отменно снабжали московское войско съестными припасами, более того, «лоси будто сами приходили на убой». Царь сообщил черемисам, что прощает их измену, и приказал им чистить лесные дороги и строить мосты.
За Сурой царское войско соединяется с русскими силами, идущими через Рязань и Мещеру. 13 августа объединенное войско приходит в Свияжск, куда обильно поступают припасы, доставляемые по реке.
На военном совете в Свияжске царь решает немедленно двигаться к Казани. Касимовский хан Шиг- Алей пишет своему родственнику казанскому хану Едигеру, чтобы он без опаски ехал присягать к государю. Сам Иван в грамотах, направленных главному мулле и всей земле Казанской, сообщает, что простит их, если они присягнут ему.
18-го августа царь переправляется через Волгу, 20-го через реку Казанку и здесь получает ответное письмо от хана Едигера, ругательное и агрессивное, с оскорблениями в адрес христианства. Теперь окончательно ясно, что предстоит тяжелая битва. Иван приказывает снимать пушки с судов и готовится к осаде. Вышедшие из города перебежчики извещают о ситуации в городе и о том, что многие казанцы, хотевшие перебежать к царю, были схвачены людьми хана.
На военном совете было решено, как стоять полкам. Удельный князь Владимир со своей дружиной встанет на Царском лугу. Хан Шиг-Алей, ставка царя и царский полк будут находиться за рекой Булак, ограничивающей с одной стороны Арское поле. На Арском поле расположится большой полк и передовой полк. Полк правой руки вместе с казаками встанет за речкой Казанкой. Сторожевой полк — около устья Булака, а полк левой руки выше его по этой реке.
В Казани имелось 30-тысячное войско и три тысячи ногаев. Атаковать город было удобнее со стороны Арского поля, но за полем, в лесу, укрывались кавалеристы казанского князя Япанчи, числом до 30 тысяч, готовые в любой момент могли ударить в тыл русским войскам. Город был защищен деревянными стенами с многочисленными башнями. Вдоль стен тянулись рвы глубиной до 15 метров. В Казани имелась крепость с 8 башнями. С двух сторон город был защищен естественными преградами — болотистой Казанкой и тинистым Булаком.
19 августа началась осада. А вскоре сильная буря разбила на Волге много судов и потопила запасы. Царь немедленно потребовал доставить новые, объявляя от твердом намерении зимовать у Казани.
Летописцы свидетельствуют о беспрерывном участии царя в осадных мероприятиях. (Известный «правдолюбец» Курбский, конечно же, утверждает обратное.) Царь ездит вокруг города, определяя места для постройки укреплений. Русские воины ставят туры, снабженные пушками. Вскоре Казань полностью окружена русскими фортификационными сооружениями. Все строительство происходит в условиях активной обороны казанцев, которые постоянно делают вылазки и пытаются уничтожить русские туры. Отлично проявляют себя стрельцы, которые не дают противнику вести обстрел со стен.
29 августа русские пушки начали бить по городским укреплениям. Русские перегородили плотиной и отвели от города Казанку. На Арском поле они поставили башню в 13 метров, с которой вели огонь десять пушек.
Пдземные ходы, вырытые казанцами, проходили под воротами и земляными насыпями у городских ворот (тарасами). С их помощью осажденные совершали беспрестанные вылазки против осаждающих.
Со стороны Арского поля налетела конница князя Япанчи, но была отражена. Вслед за этим начались синхронные нападения Япанчи и казанского гарнизона, сильно утомившие русское войско. Видимо, городскому гарнизону и войску Япанчи удалось наладить какой-то вид оптической связи. Эти нападения продолжались до тех пор, пока конница Япанчи не была полностью разгромлена 30 августа.
С 31 августа русские саперы под руководством немецкого розмысла (инженера) начали рыть подкопы под городские стены. 4 сентября русские взорвали казанский подземный ход возле Муралеевых ворот, по которому вода доставлялась в город. Взрыв уничтожил также часть стены и русские отряды на время
