23 августа Казань была взята в плотную осаду. Полк правой руки и войско Шигалея встали напротив Ногайских ворот, передовой полк и войска астраханских царевичей за речкой Булаком у Елбугиных и Кебековых ворот, ертоул занял позиции за Булаком, напротив Мураливых ворот. Полк левой руки стоял за речкой Казанкой у Водяных ворот, сторожевой полк также расположился за Казанкой у Царских ворот (10, 417). Иван IV с царским полком и войсками двоюродного брата Владимира Старицкого встал у Кабана озера. Вечером 24 августа случилась сильная буря, многие суда с припасами и воинским снаряжением затонули. Царь Иван срочно отправил в Свияжск людей за пополнением необходимых запасов для ведения осады. Иван Васильевич приказал везти из Москвы казну и припасы, поскольку «зазимовати хотяше тут» (64, 205). 25 августа ертаул и передовой полк бились с казанцами и загнали их обратно в город. 26 августа Иван IV приказал сооружать земляные укрепления у Царских, Арских, Алатыковых и Тюменских ворот. В этот же день царь повелел начать установку осадных тур (башен). Выполняя волю государя, князь Михаил Воротынский спешил половину всадников большого полка и приказал катить к стенам туры. В помощь Воротынскому Иван Васильевич направил отборных воинов из царского полка. Половина большого полка под командованием Ивана Мстиславского в полной боевой готовности ожидала вражеского нападения. Вечером русские двинулись к городу, впереди шли стрельцы и казаки, за ними катили туры, следом шли дети боярские во главе с Воротынским. В это время с башен Казани ударили пушки, татары пошли на вылазку и атаковали боевые порядки противника. Произошел жестокий бой, русские отбили атаку и загнали противника в город. Стрельцы и казаки прорвались к стенам, попрыгали в ров и оттуда били врагов из пищалей и луков. Дети боярские установили туры в 50 саженях от стены, Воротынский отозвав казаков и стрельцов, приказал им окопаться перед турами. Казанцы вновь пошли на вылазку, битва перешла в рукопашную, «и биющеся и за руки имася» (64, 206). После полуночи татары отступили в город. 27 августа боярин Михаил Морозов установил на турах пушки и начал обстрел Казани: «безпрестани по граду бити стенобитным боем» (64, 207). 28 августа князь Япанча вывел войско из леса и на Арском поле атаковал передовой полк. Сначала татарам удалось потеснить русских, но когда в бой вступил большой полк, Япанча был вынужден отступить. Русские продолжили устанавливать туры, всё ближе и ближе приближаясь к стенам Казани. Япанча попытался отвлечь на себя внимание и вновь вывел войско на Арское поле, однако в бой вступать не стал и ограничился демонстрацией силы. Общей ситуации это не изменило, русские продолжили осадные работы. Когда промежутки между турами были соединены частоколом, город оказался в тесной блокаде. Но главной проблемой для царских воевод оставался Япанча. По свидетельству Курбского, татары «урон наносили нам в людях и лошадях, когда ездили наши слуги добывать траву для лошадей, притом что командиры, охраняя их со своими полками, не всегда могли защитить их вследствие коварства басурман и стремительных, внезапных и быстрых их набегов» (11, 43). На военном совете у Ивана IV было решено разделить войско на две части, половину ратников оставить охранять пушки и туры, другую половину под командованием князя Александра Горбатого-Шуйского направить на борьбу против Япанчи. В общей сложности под командованием князя Александра было 30 000 всадников и 15 000 пеших стрельцов и казаков (11, 45). В операции участвовали воевода Петр Серебряный с детьми боярскими из царского полка, князь Юрий Шемякин-Пронский с воинами передового полка, стрельцы и отряды мордвы (64, 208) В ожидании противника русское войско укрылось за грядой холмов. На следующий день конные и пешие отряды Япанчи вышли из лесу и ударили по вражеским войскам. Русские отступили к обозу, татары кинулись их преследовать и оказались среди телег и повозок, где их конница пришла в совершенное расстройство. Воспользовавшись сумятицей в рядах противника, Александр Горбатый повел воинов в атаку. Япанча не смог перестроить войско, оказался отрезан от леса и потерпел сокрушительное поражение. На протяжении 15 верст русские преследовали разбитого врага, потери среди татар и ногайцев были чудовищные, около 1000 воинов Япанчи попало в плен (11, 45). Чтобы закрепить успех, 6 сентября Александр Горбатый и князь Семен Микулинский повели полки на Арскую крепость. Русские воины прорвались через наспех сооруженные татарами и ногайцами укрепления, разбили остатки войска Япанчи и вступили в опустевшую крепость – уцелевшие защитники разбежались по лесам. После этого воеводы в течение десяти дней собирали добычу и провиант в богатой местности, освобождали русских пленников и брали в плен жителей окрестных сел и деревень. Царский лагерь оказался надолго обеспечен продовольствием. Набег луговых черемисов, угнавших большое количество лошадей, общей стратегической ситуации не изменил, русские воеводы догнали грабителей, одних перебили, других взяли в плен. После разгрома Япанчи судьба Казани была решена.
