У Скопина-Шуйского и Делагарди были сомнения в том, что их армия сможет устоять в открытом сражении с тушинцами. Значит, решили они, надо дать бой, который только врагу покажется открытым. Они медлили, не вводя главные силы войска в Торжок. И дождались. Подошедшее из Тушина войско Зборовского, уничтожив по пути город Старицу со всеми жителями, вплоть до младенцев, попыталось с ходу взять Торжок.
17 июня 1609 г. против 3 тыс. всадников польского полковника Зборовского и дворян князя Шаховского вышли в поле 2 тыс. русских и шведов под командой воеводы Головина и полковника Горна. Шведы склонили в сторону врага лес пик, уперев их тупыми концами в землю и прижав для прочности ногой. Русские попытались сделать что-то подобное. Две роты польско-литовской конницы налетели на пики и были перебиты. Но третья рота нашла слабое место в строю.
Разметав на своём пути пехоту, вражеская кавалерия вышла в тыл русских и шведских войск. Не ожидавшая такого удара конница Головина и Горна бросилась бежать. За ней, бросая пики, обратилась в бегство пехота. 600 шведов и примерно столько же русских было порублено и затоптано лошадьми.
Но ворота города были недалеко. Воевода Корнила Чеглоков и наёмный офицер Клаус Бой вывели из Торжка резерв — ещё 3 тыс. бойцов. Скачущих врозь тушинцев приняли на пики и расстреляли из мушкетов. Поражение обернулось победой. Понеся тяжкие потери, враг бежал, бросая раненых, обозы, боевые литавры-набаты и знамёна. Зборовский и Шаховской скакали, не оглядываясь, до самой Твери.
По словам Делагарди, переданным его историком, «после этой битвы снова произошла большая перемена в умах, отовсюду стали стекаться бояре, стараясь оправдаться от обвинений в нейтральности». К июлю в Торжке собралась настоящая армия.
Скопин разделил её на три части. Большой полк вёл он сам. Передовым полком командовали Головин и Чеглоков.
Авангард — Сторожевой полк — вели князь Барятинский и немецкий полковник. 3 тыс. опытных воинов князя Барятинского с боями пришли из Смоленска. В пути они разбили несколько тушинских шаек, взяли Вязьму и Белую.
11 июля 1609 г. армия переправилась через Волгу и подошла к Твери. Скопин-Шуйский и Делагарди двинули в бой 18 тыс. солдат, построив их в сложный и глубокий боевой порядок. В центре наступали но чистому полю стройные ряды шведской и русской пехоты. Пикинёры прикрывали строй мушкетёров. Между отрядами солдаты катили пушки. На левом фланге выдвинулась вперёд французская и немецкая кавалерия, на правом поскакали в атаку финны. Русская конница стояла позади.
Зборовский вывел за городские стены почти все свои силы — до 7 тыс. человек. Впереди построилась польская, русская и казацкая пехота с короткими копьями. Кавалерия встала позади. Скопин, нападая мелкими отрядами, хотел выманить тушинцев подальше от города и окружить атакой кавалерии с флангов. Зборовский разгадал этот замысел и стоял на месте. Армия Скопина грозно надвигалась на него.
В этот момент хлынул ливень. Порох у мушкетёров и пушкарей отсырел. Тушинская кавалерия внезапно выскочила из-за пехоты и обрушилась палевый фланг Скопина. Ехавшие стройными рядами французские и немецкие конники из-за дождя не могли стрелять, как они привыкли делать в бою. Враги вихрем налетели на них, опрокинули и обратили в бегство.
Развернувшись, тушинцы атаковали русскую пехоту во фланг. Бросая пики и бесполезные мушкеты, воины бежали, частично смешав ряды шведской пехоты, стоявшей в центре строя. Финская конница пыталась прийти на помощь, но Зборовский опрокинул и её. Масса бегущих людей была порублена. Только те, кто сохранил строй и стойко принимал конницу на пики, остались невредимы.
Армия Скопина могла исчезнуть. Делагарди, пытаясь остановить бегущих, был трижды ранен. Но Михаил Васильевич во главе резервов задержал поляков, а затем заставил их отойти. Под проливным дождём войско вступило в укреплённый лагерь недалеко от Твери.
Отступить тогда значило потерять армию. Битые в бою войска просто разбегались. Но бегство в собственный лагерь армию спасло. Весь следующий день Скопин-Шуйский ободрял воинов, а в ночь на 13 июля повёл их на Тверь. Многонациональная армия атаковала городские валы и частоколы внезапно, за час до рассвета.
Жестокий бой шёл три часа. Город был взят. Зборовский успел собрать отряд полуодетых конников и пытался контратаковать в поле. На этот раз русские и шведы могли стрелять, а шляхта не имела пространства для своей коронной атаки в карьер. Потеряв почти всё войско, пушки и знамёна, Зборовский бежал. Русские преследовали и рубили врага неотступно 40 вёрст.
Часть поляков засела в тверском кремле. Но Скопин не стал их штурмовать. Пользуясь паникой в Тушинском лагере, он должен был спешить к Москве. В походе шведы и разноплеменные наёмники взбунтовались. Они не получили обещанного жалованья. А Скопин-Шуйский мог найти деньги только в столице. Но не успел.