В результате двух походов воевод Горная сторона к приезду Ивана IV была вновь присоединена к Русскому государству.
16 августа 1552 года началось движение армии из Свияжска. Шах-Али занял Гостиный остров, на левый берег были переправлены осадные сооружения, башни, тарасы, артиллерия и т.д. И 20 августа царь решился перейти Волгу.
Во время переправы, как самое удобное время, боярам и разрядным дьякам было приказано сосчитать всю армию. «И сочтоша во всех полках конных и пеших сто пятьдесят тысяч».
В это время к царю перешел служить казанский мурза Камай Хусейнов с семью казаками. Он сообщил, что желавших перейти к Ивану IV было около 200 человек, но их поймали казанцы. А Едигер сдаваться не хочет. Всеми казанцами верховодят Кулшериф мулла и казый 1 (судья) Зайнаш князь Ногайский, Чапкын князь Отучев, Ислам князь, Аликей Нарыков, Кебяк князь Тюменский и Дервиш князь. Он же дальше говорил об обороне и военной силе казанцев и плане обороны Казани, который состоял в следующем: гарнизон и жители всеми силами держат оборону изнутри, а кавалерия и все люди, которые есть за городом, соберутся на Арской засеке и оттуда нападут на тылы русских войск. Возглавить эту операцию посланы князь Япанча, племянник Чапкына Отучева мурза Шунак и арский князь Явуш. Их задачей было не только беспокоить с тыла воевод, но и вообще не пропустить неприятеля на Арское поле.
Под Казанью вторично собрался совет царей, князей и бояр-воевод, на котором обсуждалось, как вести осаду и штурм города. На совещании Камай-мурза, который стал советником Ивана IV по взятию Казани, сообщил о состоянии города.
Казань была обложена 150-тысячной армией. В городе же, по словам Камая мурзы, было 30 тысяч воинов-казанцев. Кроме того, на Высокой Горе, на укрепленной позиции, расположилась конница князя Епанчи. Шунак Отучев и князь Явуш должны были, в дополнение к выделенному им отряду, мобилизовать сельское население. В их руках находилось примерно до 20 тыс. воинов (некоторые указывают даже 30 тыс.). К ним присоединился конный отряд ногайцев (более 2000 чел.), присланный князем Юсуфом. Артиллерия Казани после вывоза орудий в Свияжск в 1551 году также уступала артиллерии осаждавших. Такое же положение наблюдалось и с пищалями.
И у осаждавших, и у осажденных преобладало лучное и другое холодное оружие над огнестрельным вооружением. Город был хорошо обеспечен разными запасами, стены посада и кремля были отремонтированы, казанцы заранее подготовились к осаде. За 28 лет это была уж пятая осада Казани.
Активная защита города началась с первого же дня осады. Осаждавшие больше всего терпели от внезапных нападений конницы Епанчи. Конница, по словам Курбского, со всех сторон «грозно и прытко» нападала на полки, а из городских ворот в этот же час совершали вылазки осажденные и творили «злую и жестокую сечу». Такая «беда» продолжалась в течение трех недель, говорит Курбский. От этой конницы горше всех было тем полкам, которые стояли на Арском поле, как и полку Курбского, страдавшему от нападений луговых мари и чувашей. Полк Курбского не был оборудован элементарными защитными сооружениями и потому был весьма уязвим.
Казанцы же стремились помешать осаде турами и тынами по всей черте города. Но осада Казани 1552 года войском Ивана Грозного отличалась тем, что была произведена по самым передовым осадным правилам своего времени. Это значит, что русское войско располагало необходимым набором «военных инженеров». Главная задача войск в первое время состояла в несении дозоров и проведении широкомасштабных осадных работ. За 5—6 дней Казань была окружена целым комплексом осадных сооружений: туровой линией, перед ней шла линия «закопей», т.е. траншей с окопами, редутами и др. 27 августа поставленные туры на Арском поле были вооружены осадными орудиями больших калибров. Орудия были установлены и в других местах, но самая высокая концентрация орудий была создана в районе Ногайских, Царевых и Арских ворот.
Осаждавшим вначале надо было обезопасить тыл, ликвидировать войско Епанчи — б сентября выступила в поход специально для этой цели созданная армия из трех полков: большой полк под начальством А.Б. Горбатого и З.П. Яковля, передовой полк СИ. Микулинского и Д.Р. Юрьева, сторожевой полк -— П.А. Булгакова и Д.Ф. Палецкого. В придачу им отданы были часть людей Шах-Алия. Арский острог на Высокой Горе был построен среди лесов и болот из бревенчатых срубов, заполненных землей. Вокруг острога имелись засеки. Такую укрепленную крепость можно было взять только штурмом.
Войска двумя колоннами подошли к воротам. Завязалась перестрелка. После двухчасовой битвы, не выдержав натиска, оставив убитых и 200 человек пленных, защитники острога бежали. Острог был уничтожен. После этой победы «войска воюючи и села жгучи» повели наступление на город Арск. В течение двух дней Арск был разграблен и разгромлен.
В Арске Горбатый разделил полки на мелкие отряды и послал их завоевывать всю территорию до Камы.
Удачная экспедиция была большим облегчением для войск, осаждавших Казань.
Казань оказалась в тесной блокаде, предоставленная самой себе. Оказать помощь осажденному городу попытались мари и чуваши. Они, собравшись во множестве, ударили по Галицкой дороге на позиции полка правой руки и угнали стадо коней. Но посланные вдогонку засадные отряды, по свидетельству Курбского, их «избиша, других живых поимаша».
А в это время под стенами Казани шли подготовительные работы по разрушению крепостных стен. Еще 24 августа было приказано руководителю минно-галерейных работ мастеруминеру Размыслу начать подкопы между Аталыковыми и Тюменскими воротами. Был ли взрыв под башней на этом месте, летопись не указывает. Точно указывается другой подкоп под тайник. У Hyp-Алиевых ворот под кремлевской стеной у казанцев находился ключ и резервуар, откуда брали воду. Сообщил об этом Ивану IV Камай-мурза. К тому ключу вел подземный ход.
Решено было ликвидировать этот источник, и за 10 дней удалось отрыть подкоп. 4 сентября заложили 11 бочек — 57 пудов пороха — и взорвали их. Взрывом разрушен был тайник и часть стены. Этот большой взрыв принес много жертв и произвел на осажденных тяжелое впечатление.
Вскоре после взрыва была проведена неудачная попытка штурма.
В тот же день с другой стороны «по граду из пушек беспрестанно биюще, и Арские ворота до основания збиша, и обламки збили, и множество людей побиваху». Однако защитники на месте разрушенных поставили новые стены. В самом городе под защитой воинов делались щели, траншеи, особенно после возведения большой башни. С этой башни начался беспрестанный обстрел стен и улиц посада. Жители стали укрываться в ямах и «норах». Когда сила огня защитников Казани ослабела, большому полку было приказано передвинуть туры ко рвам под городскими стенами. Однако казанцы «беспрестанно» бились... «из пушек и из пищалей и из луков стреляще и камением множество меташе».
Когда воеводы прекратили работы на обед и у туров оставили только сторожевых, защитники из всех своих окопов и траншей внезапно поднялись в атаку, «нападоша на туры», сторожевые сотни дрогнули и, оставив туры, побежали. Атакующих было 10 тыс. человек, и они успели захватить пушки князя Воротынского. Но силы были неравны: «христиане изо всех мест» спешили на помощь к своим и общей силой опрокинули казанцев обратно в город. В то же время была проведена вылазка из Збойловых ворот против линии туров Ертоульского и Передового полков.
Незаметно для защитников под стены у Арских и Царевых ворот подложили бочки пороха. Взрыв, последовавший утром 30 сентября, был не такой сильный, как под тайником, но достаточно эффективный. Он дал возможность воеводам укрепить туры по рву против Арских, Царевых, Аталыковых и Тюменских ворот, т.е. по всему юго-западному и южному фронту. После взрыва защитники совершили масштабную вылазку на нескольких направлениях и вступили в бой с царскими полками.
Сражения и бои шли повсюду: на мостах через ров, у ворот, а также на стенах врукопашную, «ис пушек же и стенобитных и верхними ядры огненными и каменными безпристани стреляху». Чтобы поднять дух воинов, сам царь Иван IV со щитом и саблей в руке пошел к городу. Во многих местах осаждавшие достигли стен и поднимались по лестницам на них. На наступавших казанцы скатывали бревна, бросали камни и лили горячую нефть. После нескольких часов напряженного боя войска были отведены на исходные позиции. В руках царского войска осталась часть стен и башня у Арских ворот. Укрепившись здесь, стрельцы удержались до решающего штурма.
1 октября русское командование приказало готовиться к штурму: рвы наполнить землей, хворостом, бревнами и т.д. Одновременно все пушки били по городу, чтобы защитники не могли помешать заваливать рвы.
Последний раз был предъявлен ультиматум. Камай-мурза и несколько человек из Горной стороны были отправлены парламентариями в Казань. Казанцы, говорит летописец, единогласно ответили: «Не покоримся, на стенах и на башне находится Русь, а мы другую стену поставим и все помрем или отсидимся».
Штурм был назначен на 9 часов 2 октября в воскресенье после взрыва больших подкопов. На поле оставлена была треть всего войска, т.е. на штурм должно было пойти около 100 тыс. воинов. Рано утром М.И. Воротынский сообщил, что Размысл заряд в подкопах поставил, а из города защитники его видели, поэтому со штурмом нужно было торопиться. После получения такого известия командование посылает по всем полкам приказ: идти на штурм после взрывов, не ожидая назначенного срока.
Размыслом заряжены были 2 камеры подкопов, в них было по 24 больших бочек пороху, т.е. всего 480 пудов.
2 октября в 7 часов утра, как только взошло солнце, грянул первый взрыв, поднявший в небо башню, часть стен у Аталыковых ворот (в начале нынешней ул. Баумана, у кремля), вверх полетели камни, люди, бревна и комья земли. Не успели казанцы опомниться, последовал второй взрыв, еще более сильный, в другом конце посада у Ногайских ворот (на перекрестке современных улиц Баумана и Университетской). Здесь также часть стены проломилась, многие защитники были побиты взрывом и падающими бревнами и камнями. На штурм ринулись со всех сторон войска. Назначенные идти на пролом воины сразу же вошли в посад. Защитникам пришлось отбиваться сразу со всех сторон. Начались уличные бои. Передовой, Ертоульский, Сторожевой и Левой руки полки также ворвались в посад, им пришлось брать каждое здание с боем. Вот как описывает А. Курбский оборону отделенного от посада стеной внутреннего города-крепости: когда нападавшие двинулись к городу, защитники подпустили их ближе к стенам, открыли ураганный огонь из пушек и пищалей, а стрелы пускались как частый дождь, так что «воздуха не видети». Когда поредевшие ряды подошли к стенам, то им на голову начали лить кипящий вар и скатывать большие и толстые бревна. Этот вар кипятился из сырой нефти здесь же во дворе в больших котлах.
Войскам Курбского помогла артиллерия. Под ее огнем стрельцы отогнали от стрельбищ и стенных окон защитников. Последние уже не защищались от пуль, снарядов и стрел, потому что приближался свежий, в блестящих доспехах царский полк. Защитники устремились внутрь кремля. Их отступление было прикрыто выступлением казанского духовенства. Главный сеид Кул-Шериф мулла, вооружив служителей мечетей, мулл, абызов и учеников-шакирдов, атаковал наступающих так сильно и крепко, что дал возможность Едигеру укрепиться в царском дворе. Кул-Шериф и его отряд боролись до тех пор, пока все до единого не погибли. После этого Едигер с остатками отрядов продолжал оборону еще 1,5 часа.
На пятачке земли, каким был царев двор в Казани, Едигер, конечно, не мог удержаться. Посоветовавшись, осажденные решили живыми не сдаваться и пробиваться через Елбугины ворота за город. Они прошли по трупам к угловой башне близ этих ворот и приказали остановить бой. Когда притихло, сказали: «Пока стояли наше государство и главный город, где был царев престол, до тех пор до смерти бились мы за царя и отечество, а ныне отдаем вам царя нашего здоровым — ведите его к царю своему. А мы остальные выйдем в широкое поле испить с вами последнюю чашу». Отдав Едигера с одним только приближенным его князем Зайнашем, последние защитники Казани бросились через ворота и стены на Казанку против лагеря полка Правой руки. Против них был открыт орудийный огонь, и они, в количестве б тыс. человек, повернули вправо и, уйдя по Казанке вверх, переправились через реку.
Бежавших было немало. Оставшихся в живых в городе было больше. Иван IV взял себе только пленного царя Едигеpa, знамена Казани и городские пушки. Царская казна была отправлена в Москву.
Казань, таким образом, защищалась 41 день. Оборону Казани можно считать героической. Немногим более 30 тыс. воинов и конница Епанчи противостояли 50-тысячному войску с новейшими техническими вооружениями и минногалерейным искусством Размысла, открыто стояли на башне и стенах и бились с атакующими крепко, лицом к лицу, врукопашную.