Первые сложности начались при выборе военачальника. Сам царь Михаил военного опыта не имел и часто страдал от болезни ног, поэтому стать во главе армии не мог. Под предлогом болезни или местничества отказались от этой чести Д. М. Пожарский, Б. М. Лыков, Д. М. Черкасский. Тогда Филарет, главный инициатор русско‑польской войны, предложил кандидатуру М. Б. Шеина, когда‑то мужественно оборонявшего Смоленск от короля и сдавшегося только тогда, когда защитников почти не осталось. Правда, полководец был стар, сварлив и успел поссориться со многими воеводами, когда возглавлял Сыскной приказ. Но иной кандидатуры не было.
3 августа 1632 г. русская армия во главе с М. Б. Шеиным выступила в Смоленский поход. Начало оказалось удачным — были взяты Дорогобуж, Белая, Серпейск, Себеж, Красный, Невель, Рославль, Почеп, Стародуб, Новгород‑Северский и некоторые другие города. Осенью армия подошла к Смоленску и осадила его. Шеин не захотел брать крепость штурмом и решил, что лучше это сделать измором. В осеннюю распутицу воины стали окапываться, чтобы зазимовать. Следовало также дождаться подвоза тяжелых артиллерийских орудий. Правда, медлительная тактика военачальника многим не нравилась. Особенно недовольны были иностранные офицеры, рвавшиеся в бой. В войсковом руководстве начались разногласия и конфликты.
Тем временем внешнеполитическая ситуация для России ухудшилась. Главный союзник — шведский король Густав в ноябре 1632 г. погиб в битве при Люцено. К власти в его стране пришли круги, не заинтересованные в союзе с Русским государством. Турция вступила в затяжную войну с Ираном и потеряла интерес к Речи Посполитой. Крымский хан получил под Киевом отпор и напал на окраины Тулы, превратившись из союзника во врага.
Тем временем в Кракове избрали нового короля. Им стал Владислав, опытный и энергичный полководец. Он тут же стал собирать войско для помощи осажденному Смоленску. 25 августа 1633 г. король подошел к городу, где в бездействии стояла русская армия.
Быстро и решительно Владислав провел ряд военных операций и не только освободил Смоленск от осады, но и создал угрозу окружения и разгрома для армии Шеина. Полководец тут же запросил помощь из Москвы, но там не могли понять, почему 100‑тысячная русская армия терпит поражение от 16‑тысячного польского войска и почему за год она не смогла справиться с 2‑тысячным смоленским гарнизоном. Отношение к Шеину резко изменилось после того, как 1 октября 1633 г. умер его главный покровитель Филарет.
28 января 1634 г. царь Михаил вновь собрал Земский собор, чтобы решить вопрос о опасении русской армии под Смоленском. Коллективно постановили отправить на помощь полки во главе с Д. М. Пожарским и Д. М. Черкасским. Для их оснащения снова собрали «пятинные деньги». Однако все оказалось напрасным: 16 февраля 1634 г. М. Б. Шеин сдал Владиславу свою армию и подписал крайне унизительную капитуляцию. Согласно ей, русские солдаты 4 месяца не имели права воевать против поляков (в условиях войны это было предательством), все свое вооружение они обещали оставить у Смоленска (полякам досталось 29 гаубиц, 70 полевых орудий, 7 мортир, 123 пушки, 10 тыс. ружей, 4 тыс. алебард 10 тыс. касок, множество пороха, ядер, свинца, гранат и т. д.). Кроме того, русские воеводы бросили к ногам Владислава свои знамена и преклонили перед ними колени.
Владислав предложил желающим вступить в его армию, и наемники с радостью это сделали, покинув бездарного Шеина. Тот лишь с 8 тысячами воинов вернулся в Москву. Там его ждал боярский суд. По всем статьям он был признан виновным и казнен вместе со вторым воеводой А. В. Измайловым. Остальных военачальников высекли кнутом и отправили в Сибирь.
Из‑за нерадивости полководца Шеина вновь Москва оказалась в опасности. Воодушевленный смоленским успехом, Владислав рвался к царскому престолу. Для организации заслона в Боровск был отправлен отряд князя Ф. Куракина. Черкасский и Пожарский двинулись к Вязьме. Героическую оборону Белой возглавил Ф. Волынский. Это замедлило продвижение поляков. Вскоре Владислав был ранен. Кроме того, он узнал, что турки напали на юг Украины и начали разорять его собственные владения. В этих условиях обе стороны с готовностью сели за стол мирных переговоров. В июне 1634 г. был подписан Поляновский мирный договор. По его условиям полякам возвращались все города, которые числились за ними по Деулинскому перемирию. Михаил исключал из своего титула «государь Смоленский и Черниговский» и выплачивал контрибуцию в 20 тыс. руб. Но, что было очень важно для русской стороны, Владислав окончательно отказывался от своих прав на русский престол и признавал царем Михаила. Это существенно подняло его престиж на международной арене.
Русско‑польская война 1632–1634 гг. показала, что Русское государство еще не до конца оправилось от потрясений Смутного времени и не было готово к серьезной борьбе с главным врагом — Речью Посполитой.