Главным воеводою был князь Михаил Воротынский. Самые знаменитые из прочих воевод – Александр Горбатый-Шуйский, Андрей Курбский, Оболенский, Микулинский. Войско стало под Казанью. Прежде всего отслужили молебен. Иоанн уговаривал русских храбро биться, обещал им милости и славу, говорил, что и сам не убоится опасности и смерти. Войско стало обходить Казань. Вдруг 15 тысяч татар вышли из города и бросились на 7 тысяч русских, которые были к ним поближе. Сперва казанцы одолевали, но к русским подоспела помощь, они побили неприятеля, прогнали в город и взяли много пленных. Но только что русское войско стало вокруг Казани, как сделалась сильная буря, сорвала шатры, потопила суда с запасами. Все думали, что осады не будет, но Иоанн велел подвезти запасы и оставаться.
Япанча очень беспокоил русское войско. Казанцы махали ему с башен знаменем, и он по этому знаку нападал на русских. Всякий отряд, отправлявшийся за съестными припасами, попадал к нему в руки. Русским беспрестанно приходилось ожидать нападения то от него, то из крепости. Нападения иной раз и не было, но всем им приходилось стоять в оружии; не удавалось отдохнуть.
Наконец придумали вот что против Япанчи. Главное войско осталось по-прежнему стоять около Казани, а князь Горбатый-Шуйский с 45 тысячами человек стал по арской дороге, спрятал большую часть войска в лесах и оврагах, а немного послал к Арску. Татары ударили по ним, русские побежали, татары погнались за ними и попались в засаду. Горбатый-Шуйский с разных сторон напал на Япанчу, побил его войско, гнал десять верст и почти все истребил. С тех пор никто не беспокоил русских с этой стороны.
Иоанн велел привязать пленников к кольям перед казанскими стенами, чтобы они уговорили казанцев сдаться, но казанцы убивали их стрелами и кричали: «Лучше вам умереть от нашей чистой руки, нежели от злой христианской!»
В это время один мурза убежал из Казани к Иоанну и сказал, откуда в городе достают воду. Иоанн велел размыслу подкопать этот ход и взорвать. Казанцы совсем этого не ожидали, и вдруг часть стены, тайник, по которому ходили за водой, и множество людей взлетели на воздух. Татары остолбенели от ужаса, русские ворвались в город, но казанцы опомнились и выгнали их. Однако же татарам очень худо приходилось: у них не было хорошей воды, где-то отыскали они маленький смрадный ключ, терпели жажду, пухли от худой воды, но не думали сдаваться. В это время началось страшное ненастье. Для русских это было нехорошо: на болотистом месте вокруг города, где они стояли, от дождей сделалась непроходимая грязь, шатры всплывали, а люди мокли. Русские думали, что ненастье сделали татарские колдуньи, которые выходили на стену, ворчали, кривлялись и махали платьем на русский стан. Иоанн велел привезти из Москвы животворящий крест, отпели молебен, ненастье прекратилось, и войско ободрилось по-прежнему; русские сделали высокую башню, поставили на нее 50 пушек и стрелков, ночью пододвинули ее к крепости и стали стрелять. Казанцам нельзя было под этими выстрелами показаться на улице. Они стали жить в землянках, вылезали оттуда и сражались.
Иоанн предлагал им оставить город и идти, куда хотят. Но летописец говорит, что они не слушали и краем уха. Русские ближе и ближе подходили к городу. Однажды после боя и земляной работы они отдыхали; казанцы заметили это и вдруг бросились на полк Михаила Воротынского. Но русские храбро их встретили. Воротынский был ранен в лицо, но не оставлял битвы. Наконец подошли муромские дети боярские и одолели татар. Иоанн велел подкопать землянки. Когда их взорвало, казанцы некоторое время не могли опомниться, и русские опять ворвались в город. Но еще не все было готово к приступу, и Иоанн велел отступить. Однако наши стрелки остались в арской башне, сказали прочим воинам: «Здесь вас дождемся!» – и сдержали слово, отбились от татар. Иоанн велел сделать новый большой подкоп под стенами, а войску готовиться пить общую чашу крови, то есть идти на приступ и очистить душу, то есть исповедаться и причаститься. Казанцам предложили пощаду и милосердие, с тем чтобы они выдали главных изменников. Казанцы отвечали: «Не хотим прощения! В башне Русь, на стене Русь, не боимся, поставим иную башню, иную стену, все умрем или отсидимся!» Государь отделил часть войска по разным дорогам, чтобы неприятели не напали на русских во время приступа, назначил, какому воеводе где напасть, поставил каждому войска на помощь и получил весть, что все готово и 48 бочек пороха стоят в главном подкопе.