Татары превосходно владели всеми приёмами психологической войны. И вид истерзанного князя Владимира — того самого, чью пышную свадьбу всего год назад отпраздновали в городе, и бесчисленное множество врагов, уверенных в своей победе и по-хозяйски распоряжающихся в пригородах столицы, и их гортанные разноязыкие крики, и толпы пленных, истязаемых злыми завоевателями, и горящие посады и сёла — всё это действовало на осаждённых самым угнетающим образом. «Где суть князья рязанские [и] вашего града и князь ваш великий Юрий? — такие слова татар, обращённые к осаждённым, приводит южнорусский летописец. — Не рука ли наша схватила их и смерти предала?» И хотя Юрий был ещё жив и собирал силы для войны с захватчиками, жители его собственного города уже потеряли веру в возможность сопротивляться грозному врагу. «Это всё навёл на нас Бог грехов ради наших… За умножение беззаконий наших попустил Бог поганых на нас, не их милуя, но нас наказывая, дабы отступились от злых дел. Сими казнями казнит нас Бог, нашествием поганых, ибо се есть батог Его, дабы отступили от пути своего злого» — это настроение очень скоро сделается всеобщим. В неведомых завоевателях русские люди увидели неотвратимый бич Божий, Божие наказание, противостоять которому не в человеческих силах. Это настроение явственно звучит уже в рассказе о взятии и разорении Владимира, в речах защитников города.
Владимир считался одним из наиболее укреплённых городов Русской земли. Протяжённость его стен и валов (около семи километров) превосходила крепости Киева и Новгорода. Город располагался на возвышенном участке в междуречье Клязьмы и её небольшого, но с обрывистыми берегами притока Лыбеди. Поверх насыпных валов шли мощные дубовые стены с несколькими проездными башнями, две из которых, носившие звучные имена Золотых и Серебряных ворот, были каменными, как и прилегающие к ним участки стены. Город состоял из трёх хорошо защищённых крепостей. Самая древняя, построенная ещё в начале XII века Владимиром Мономахом, занимала срединное положение и носила название Среднего, или Печернего, города; с запада и востока от неё позднее были возведены крепости так называемого Нового города. Внутри Среднего города при князе Всеволоде Большое Гнездо обустроили каменный замок — детинец — с княжеским двором, резиденцией епископа; здесь же находились белокаменные Успенский и Дмитровский соборы. Татары объехали город кругом, тщательно рассмотрели его и расположили свои силы не только против Золотых ворот, но и против других участков крепостных стен. При взятии Владимира они смогли с успехом использовать богатый опыт, накопленный во время войн в Средней Азии и Китае. С подобными приёмами осады и штурма городов русские ещё не встречались.
В субботу 6 февраля татары «начали леса и пороки ставить с утра и до вечера, а на ночь огородили тыном вокруг всего города». Это была их обычная тактика. Возведённый руками пленников тын, или частокол, исключал всякое сообщение осаждённого города с внешним миром, предотвращал вылазки неприятеля и не позволял осаждённым надеяться на то, что им удастся спастись бегством. Пороками же называли стенобитные орудия, камнемётные машины, метавшие камни такой величины, что, по словам современника, четыре сильных человека с трудом могли поднять их. Точно рассчитанные удары камнемётов и таранов по заранее выбранным участкам стены с неизбежностью разрушали даже каменные укрепления. Тем более не могли устоять стены Владимира. Одновременно татары обрушили на защитников города такой шквал стрел, что те были не в состоянии вести ответную прицельную стрельбу.
На следующий день, 7 февраля, в неделю мясопустную (воскресенье, предшествующее Масленице), рано утром начался штурм города сразу в нескольких местах. Татары проломили стену недалеко от Золотых ворот, напротив церкви Святого Спаса, завалили ров сырым лесом и хворостом (всё это, разумеется, пришлось делать согнанным отовсюду пленникам, преимущественно самим русским) и по образовавшемуся «примёту» ворвались в город. Одновременно в северной части города со стороны Лыбеди татары захватили так называемые Медные и Иринины ворота Нового города, а в южной, со стороны Клязьмы, — Волжские ворота. «И так взяли вскоре, до обеда, Новый город, и запалили его огнём; Всеволод же и Мстислав и все люди бежали в Печерний город».