Что касается Полоцка, то дело Ивана IV Грозного там довершил Пётр I во время Северной войны со Швецией 1700–1721 годов. Кроме очередного общего разорения города, речь в данном случае идет еще и о судьбе шедевра древнерусского зодчества — собора Святой Софии середины XI века, построенного в византийском стиле. Таких соборов в Киевской Руси, как известно, было три — в Киеве, Новгороде и Полоцке — и построены они были в этих городах вовсе не случайно, а как символы трех важнейших центров тогдашней Русской земли. Но после того, как 11 июля 1705 года Полоцк был занят войсками Петра I, собор (тогда униатский) сразу закрыли, а пьяный царь, как утверждает польский историк XIX века Францишек Духинский, вместе А.Д. Меншиковым и солдатами ворвались в храм. В нем Пётр I потребовал ключи от царских врат, но получив отказ, лично убил настоятеля собора и четырех монахов-базилиан, а их тела приказал утопить в Двине. Об этом событии кратко сообщает также Витебская летопись: Eodem anno (1705), mense Iulli 11 die in ecclesia S. Sofiae ipse occidit 4 basilianos in Polocia («В том же 1705 году месяца июля 11 дня в храме Св. Софии сам царь Пётр I убил 4 базилиан в Полоцке». По повелению царя в храме был устроен пороховой склад, от чего древняя Святая София вскоре и взлетела на воздух. Собор был восстановлен лишь в 1750 году в виде трехнефной одноапсидной базилики.
Взятие и разорение Полоцка было не только концом его величия, после которого он больше никогда не возродился в прежнем своем могуществе, но и крупнейшим событием первого периода Ливонской войны, если не всей этой войны вообще. Полоцкая осада вызвала большой международный резонанс: в Аугсбурге, Любеке, Нюрнберге, Праге и других городах Священной Римской империи вышло более десятка информационных листовок, посвященных его штурму. Там с тревогой наблюдали за военными успехами Московского государства, а противники империи, наоборот, надеялись на расширение сотрудничества с Москвой. Например, король Дании Фредерик II поздравил Ивана IV со взятием Полоцка.
В Великом княжестве Литовском и Польском королевстве полоцкая катастрофа вызвала всеобщее смятение. Сразу после получения известий о взятии города вальный сейм в Петрокове прекратил свою работу. Великий князь Литовский Сигизмунд II Август немедля сообщил Н.Я. Радзивиллу о своем возвращении в ВКЛ для организации обороны и приказал не вступать в прямой бой с московскими войсками (что, впрочем, было и так невозможно сделать при наличных силах), а предпринять все меры для защиты Вильни. Кроме того, надо признать, что падение Полоцка, безусловно, стало одной из важнейших причин заключения Люблинской унии 1569 года. Следствием этих событий был и привилей Сигизмунда Августа от 7 июня 1563 года, в котором он подтверждал равенство прав бояр православного и католического вероисповедания, несмотря на то что такое равенство было подтверждено еще в 1430 году.
Одновременно взятие Полоцка следует рассматривать как крупнейший политический и стратегический успех Ивана Грозного. «Если бы Иван IV умер… в момент своих величайших успехов на Западном фронте, своего приготовления к окончательному завоеванию Ливонии, историческая память присвоила бы ему имя великого завоевателя, создателя крупнейшей в мире державы, подобно Александру Македонскому», — писал историк Р. Виппер. Однако после Полоцка московское войско постигла череда военных неудач.
Посланник ВКЛ прибыл в Москву для проведения переговоров о соглашении в мае 1563 года, а посланник царя был принят королем в августе. Царь жаловался, что литвины напали на Северскую землю. 5 декабря на переговоры в Москву прибыло еще и королевское посольство в составе Юрия Андреевича Ходкевича, Григория Воловича и Михаила Харабурды. Переговоры продолжались до 9 января 1564 года, но оказались безрезультатными. Теперь царь требовал не только Ливонию и Полоцк, но и всю свою «вотчину» — все русские области в Великом княжестве Литовском, а также Львов и Галич. Как всегда, послы ВКЛ представили царю встречные требования — вернуть Литве ее прежние владения, включая Новгород, Псков, Чернигов, Смоленск, Полоцк и ряд других городов. Война возобновилась, но на сей раз успех сопутствовал литовско-русским силам.
