К 12 ноября в Москве было собрано дворянское ополчение. Борис Годунов вручил командование войском Дмитрию Ивановичу Шуйскому, одному из самых бездарных московских воевод. Вскоре он был заменен на столь же бестолкового воеводу Федора Ивановича Мстиславского. 18 декабря армия Мстиславского подошла к Новгороду — Северскому, осажденному войсками самозванца. 21 декабря произошло сражение. Московское войско не смогло использовать свое численное преимущество и вынуждено было отступить.
Однако и Лжедмитрий вынужден был снять осаду с Новгорода-Северского и отойти к Севску, так как поляки стали покидать его войско, недовольные отсутствием жалования и затяжной войной с царскими войсками.
На помощь страдавшему от ран Мстиславскому царь послал князя Василия Ивановича Шуйского, который накануне публично заявил на Лобном месте в Москве, что истинный царевич закололся и был погребен им лично в Угличе. 20 января 1605 г. русское войско стало лагерем у села Добрыничи. Лжедмитрий решил внезапно атаковать противника. В результате самозванец потерпел сокрушительное поражение и едва не лишился своего воинства. После этого правительственные войска осадили Рыльск, но взять его не смогли и отошли к Севску. Дворяне не хотели воевать в зимних условиях и среди враждебно настроенного населения, поэтому самовольно стали разъезжаться по своим поместьям. Царь строжайше запретил воеводам распускать войско на отдых, что вызвало недовольство в полках. Царское войско надолго застряло под Кромами, безуспешно осаждая крепость, обороной которой руководил донской атаман Карела.
Развязка наступила 13 апреля 1605 г., когда царь Борис Годунов внезапно скончался. На престол взошел его 16-летний сын Федор. Уже 19 апреля под Кромы прибыл Петр Басманов, который должен был привести войско к присяге новому царю Федору Борисовичу. Однако после известия о смерти Бориса Годунова настроения среди воевод и дворянского ополчения резко изменились. Если раньше первостепенной знати приходилось мириться с тем, что царем был выбран Борис, то теперь подчиняться шестнадцатилетнему юнцу никто не собирался. Исчез страх перед всесильным правителем. И уже 7 мая в лагере правительственных войск вспыхнул мятеж, и царские воеводы перешли на сторону самозванца. Как считал И. Тимофеев, причинами тому были и вера в него как законного царя, и его обещания, и страх перед ним. Но, с точки зрения Тимофеева, главная причина была в том, что «всем было невмоготу Борисово жестокое в льстивости, кровожадное царствование». По мнению автора, люди хотели при самозванце отдохнуть, «успокоиться».
Вслед за тем, 1 июня, восстало население столицы. Престарелый патриарх Иов тщетно умолял москвичей сохранять верность присяге. Народ разгромил царский дворец. Царь Федор был взят под стражу. Иова низложили. Боярин Басманов в Успенском соборе проклял патриарха перед всем народом, назвав Иудой и виновником «предательств» Бориса по отношению к прирожденному государю Дмитрию. Вслед за тем стражники содрали с патриарха святительское платье. Престарелый Иов долго плакал, после чего его отправили в заточение в отдаленный монастырь.
А уже 20 июня 1605 г. Лжедмитрий с торжеством въехал в Москву при общем восторге уверовавших в него москвичей: «Расстрига же тот пришел в царствующий град и встретил его весь народ от мала до вели-ка…И радовались все люди, считая его настоящим царевичем Дмитрием, который мертв был и ожил, погиб и нашелся».
Еще до вступления Лжедмитрия в Москву его сторонниками были убиты Федор Борисович Годунов, второй и последний царь из рода Годуновых, и его мать Мария. Это злодеяние было многими современниками осуждено, но никто не выступил против этого, хотя «Федора Борисовича многие люди тайно в душе своей оплакивали…, но не нашлось у него ни одного защитника». Сестру царя, Ксению, самозванец сделал своей наложницей, а после ее постригли в монахини. Судьба Ксении Годуновой почти у всех современников вызывала сочувствие. Дошли народные песни, посвященные царевне. Несмотря на негативное отношение к ее отцу, в этих песнях отразилось сочувственное отношение народа к судьбе этой девушки. В них царевну ласково сравнивают с маленькой птичкой, попавшей в большую беду. Горе молодой царевны в народном сознании предстает как горе простой девушки, оставшейся сиротой и которой уготована злая участь:
