Поскольку перемирие было временным, «польские» проблемы вскоре вновь напомнили о себе. В руках у поляков оставались Смоленск и другие исконно русские земли, да и от претензий на русский престол королевич Владислав не думал отказываться. После разрыва в 1622 году дипломатических контактов с Речью Посполитой правительство царя Михаила начало фундаментально готовиться к войне: на службу стали принимать иностранных офицеров и солдат, Пушкарский приказ начал руководить отливкой пушек, ядер, закупать медь и серу, в помощь царю Михаилу английский король дал трехтысячный отряд и 40 тысяч рейхсталеров. А когда в 1632 году умер польский король Сигизмунд III и в Польше начался период междуцарствия, возникла благоприятная ситуация для возобновления против нее военных действий. К тому же поляки давали для этого очевидный повод: в нарушение договора 1618 года они заселили приграничные земли, стали грабить и избивать местных жителей. Поэтому 3 августа 1632 года 100-тысячная русская армия выступила в поход на запад. Так началась русско-польская война, получившая название Смоленской, результаты которой повлияли на всю внешнюю политику России на протяжении последующих двух десятилетий.
Сам Михаил был не охочим до ратного дела и «крови нежелательным», поэтому во главе войска поставил М. Б. Шеина. Очень скоро тому удалось вернуть России Дорогобуж, Белую, Себеж, Красный, Невель, Рославль и Почеп. Оставалось решить главную задачу этой войны – взять Смоленск. Однако справиться с ней не удалось, и виной тому, по мнению многих историков, стали действия главнокомандующего. Осада Смоленска, а затем отступление русской армии и заключение позорного для России мира – одна из исторических загадок того времени. Хроника событий говорит о том, что Шеин на протяжении полугодичной осады города не сделал ни одного решительного шага для его взятия. А тем временем армия его стала таять буквально на глазах: часть солдат унесли зимние холода и болезни, другая (казачья) под началом своих командиров ушла защищать свои родные места от набегов крымских татар.
Тем временем молодому и энергичному Владиславу не только удалось снять осаду Смоленска и вернуть Дорогобуж вместе с запасами продовольствия для русской армии, но и создать угрозу ее окружения. Шеин же вместо ответных действий предпочел ждать подкрепление. Это было его первым промахом. Созванный царем 28 января 1634 года Земский собор хотя и отправил окруженным в подкрепление новое войско под командованием Черкасского и Пожарского, изменить ситуацию уже не успел – время для контрнаступления было упущено. Но, даже не дожидаясь помощи, главнокомандующий начал переговоры с Владиславом о перемирии, согласно которому 16 февраля 1634 года сдал ему на унизительных условиях армию со всем оружием и боеприпасами. Требования, выставленные поляками, заключались в следующем: русская армия должна была оставить свои позиции под Смоленском и четыре месяца не воевать против Речи Посполитой, а все ее вооружение поступало в распоряжение противника. В условиях ведения войны их выполнение можно считать не чем иным, как явным предательством. Но самым позорным стало третье условие, по которому русская армия отошла со свернутыми знаменами и после троекратного салюта в честь польского короля бросила их на землю к ногам победителей, а Шеин и члены его штаба обнажили головы перед Владиславом.