2 июля 1554 г. войско князя Ю. И. Шемякина Пронского подошло к Хаджи-Тархану, защищать который было некому: в городе оставались «люди немногые». Русские отряды высадились выше и ниже крепости и взяли ее в плотное кольцо. «И азстороханцы из города побежали, и всесилного Бога помощию, и пречистыя Его Богоматери и великих чюдотворцев молением, и царя благочестивого и великого князя Ивана Васильевича вся Русии благородством и твердым с крепостию разума его науком и его царьскым счастием, воеводы его князь Юрьи Иванович Проньской с товарыщи Астороханьское царство и город взяли, и людей пеших поугоняли и многих побили, а иных живых поимали». Не менее успешно действовали воеводы, посланные на «царев стан», находившийся на острове в одном из рукавов дельты Волги (по-видимому, на Царевой протоке). Впрочем сопротивления русским войскам оказано не было. По словам летописца, «царь того дни перед ними побежал на конех, уведав про рать на Асторохань». Русским удалось настигнуть и захватить ханский гарем, «набаты» и пищали, но Емгурчей ускользнул. Погоня искала его на дорогах ведущих в Тюмень, на самом деле он бежал в Азов, где принял покровительство турецкого султана.
Новым ханом стал Дервиш-Али, власть которого первоначально признали 500 князей и мурз и 7000 «черных людей», оставшихся на своих кочевьях. Вскоре обратно вернулся Енгуват-азей, «а с ним многы моллы и азеи и всякых 3000 человек, и правду царю и великому князю и царю Дербышу учинили». Новый хан выполнил главное требование Москвы, освободив из неволи всех находившихся в его стране русских пленников. Он также обязался ежегодно выплачивать московскому царю дань: 40 тысяч алтын (1200 рублей серебром) и 3 тысячи волжских рыб («осетров в сажень»).
Через месяц русские полки ушли из Астрахани, оставив в городе отряд под командованием воеводы Петра Никитича Тургенева.
Весной 1555 г. хан Емгурчей, заручившись поддержкой Крыма и Турции, предпринял попытку вернуть престол, дважды нападая на Астрахань. В его войске были не только астраханские и ногайские мурзы, но и турецкие янычары. В апреле 1555 г., во время первого приступа, русским стрельцам и казакам удалось отразить нападение, обратив противника в бегство. В погоню за Емгурчеем ходил сын Дервиш-Али — «царевич» Ентимир, известивший об этом русские власти. В мае произошло новое нападение Емгурчея. Подробные сведения о нем сохранились в сообщении в Москву воеводы Тургенева. На этот раз события приняли неожиданный поворот. Дервиш-Али смог договориться с находившимися в войске противника мятежными ногайскими мурзами, которые помогли новому астраханскому хану разбить отряды Емгурчея. В благодарность за эту помощь Дервиш-Али «перевез» ногайцев через Волгу, где они начали военные действия против союзника Москвы — ногайского бия (князя) Измаила. На помощь Петру Тургеневу из Москвы был отправлен отряд стрелецкого головы Григория Кафтырева и казачьего атамана Федора Павлова. Однако астраханского воеводу они встретили на Волге, по дороге к Москве. Тургенев сообщил Кафтыреву о том, что Дервиш-Али ищет поддержки у крымского хана Девлет-Гирея. Поспешив в Астрахань, Кафтырев нашел город покинутым жителями. Он сумел переслать Дервиш-Али известие о готовности восстановить добрососедские отношения между Москвой и Астраханью и частичном удовлетворении его просьб московским царем. Астраханцы вернулись в город, но в марте следующего 1556 года ногайский князь Измаил известил русское правительство, что Дервиш-Али окончательно изменил России: «А приказывал Исмаил-князь и все мырзы царю великому князю бити челом и жаловатца на Дербыша-царя, что он царю и великому князю не примит и им поделал нужи великие, чтобы их государь от Дербыша оборонил и учинил бы своих людей на Асторохани так же, как и в Казани».