Дальнейшие события показали, что войска сосредоточивались не напрасно — гетманы Радзивилл и Гонсевский решили дать большое сражение на подступах к Вильно. Сам город не имел сильных укреплений, и гетманы выбрали удобную оборонительную позицию в пяти километрах от него, на левом берегу реки Вилии. Гетман Радзивилл командовал шляхетским «посполитым рушеньем», Гонсевский — «польскими и немецкими людьми». По приблизительным подсчетам, у них было десять-тринадцать тысяч «ратных людей», но непрерывно подходили подкрепления, так что общая численность войска достигала двадцати тысяч.
На решение Януша Радзивилла сражаться в «поле», вероятно, повлияла и позиция вильненских горожан, которые отнюдь не горели желанием сражаться на стенах. Из польского плена бежал некий «смолянин» Григорий Петров, который и сообщил русским воеводам, что «мещане виленские приговаривали, что им царскому величеству добить челом и город здать и государевых бояр и воевод встретить с образы и с хлебом от города за 10 верст, потому что им против государевых людей сидеть в городе не в силу», однако «им не позволил учинить Радивил».
А на что надеялся сам гетман Януш Радзивилл?
Как выяснилось позднее, он надеялся на шведского короля и даже послал от себя лично, от «панов Рады» и от вильненского епископа посланника в Ригу…
Первыми к укрепленному лагерю гетмана подъехали казаки и отряды конных дворян и «детей боярских», за ними медленно стали подтягиваться солдатские полки, «наряд». После трудного похода русские воеводы дали войску трехдневный отдых. Все «ратные люди» разместились «на стану», в шалашах и шатрах. Готовились к бою, который обещал быть жарким. «Польских и литовских людей» сторожили передовой и «ертаульный» полки под командованием князя Черкасского, остальные полки разбили свои станы поодаль.
Польские гетманы старались оттянуть сражение. 26 июля к князю Черкасскому привели «поляка, да с ним два листа польского письма» — вильненский епископ предлагал переговоры. Нет сомнений, что это было сделано с ведома гетмана Радзивилла.
Однако утром 28 июля главные силы русского войска снялись со своих станов и двинулись вперед, на соединение с передовым отрядом князя Черкасского. Двигаться пришлось по бездорожью, форсировать две речки, и к польским позициям русские полки подошли только 29 июля. «А гетманы Родивил и Гонсевской со всеми польскими и литовскими и немецкими людьми стояли обозам в полумиле от Вилии».
Сражение продолжалось «от шестого часа дни до ночи», польско-литовские войска были сбиты с укрепленных позиций, понесли большие потери. Только казаку Ивана Золотаренко взяли двадцать знамен. Остатки гетманского войска отошли по мосту на другой берег реки Вилии, прикрывшись сильным пехотным заслоном. Немецких солдат, оставленных на смерть, русские полки перебили и по мосту устремились на другой берег реки — преследовать гетманов. Но пройти успели немногие — польские саперы подожгли мост. Остаткам войска Радзивилла и Гонсевского удалось спастись, потому что «река Вилея велика и глубока и кроме того иных мостов и бродов нет».
Тем временем другие русские полки вступили в город Вильно. Сопротивления они не встретили — сведения о том, что «мещане виленские» не желали сражаться с русскими воинами, полностью подтвердились. Только в замке засел с небольшим отрядом пан Казимир Жеромский. Русские пехотинцы «приступали жестокими приступами», и последний очаг обороны был ликвидирован 31 июля. А 4 августа 1655 года в Вильно торжественно вступил царь Алексей Михайлович.
Тем временем передовые русские полки продолжали наступление.
9 августа в царскую ставку пришли вести о взятии Ковно, 29 августа — Гродно. Казаки Ивана Золотаренко перешли через Неман, чтобы «промышлять под городом Брестом».
Такое быстрое продвижение русской армии в глубь Литвы вполне объяснимо: после сражения у реки Вилии у Януша Радзивилла осталось не более пяти тысяч «ратных людей», с которыми он поспешно отошел в Жмудь, открыв дорогу русским полкам.
Не менее успешно действовала и армия князя Трубецкого. Правда, его наступление было задержано тем, что в Могилев, куда пришли полки в июне 1655 года, не были вовремя доставлены боеприпасы. Затем южную группировку повернули на Старый Быхов, и весь июль Трубецкой осаждал этот сильно укрепленный город, последний оплот Речи Посполитой на Днепре, но безуспешно. Пожалуй, это было ошибкой русского командования, которую исправили только в конце июля. 26 июля Трубецкой получил наконец приказ оставить под Старым Быховом заслон и двигаться с остальными силами к Слуцку.
Началось стремительное движение полков Трубецкого и Долгорукова на запад.
Продвигаться пришлось с боями: наступление русских полков на собственно польские владения вызвало большое беспокойство в Варшаве.
