Но Владислав более двадцати лет был номинальным русским царём, с 1610 года. Он и считал себя им, именовал себя «избранный великий князь московский» и во время торжественных приемов надевал Московитскую корону. Это никак не устраивало царя Михаила и он, за несколько месяцев до окончания Деулинского перемирия, решил начать боевые действия против Речи Посполитой. И пока в там будет проходить избрание короля, попытаться освободить русские города от поляков. И уже осенью русские взяли Полоцк и Оршу. А в декабре армия под командованием боярина Шеина начала осаду Смоленска. Осада началась удачно, но Смоленск был хорошо укреплён.
Русские под Смоленском собрали более 30 тысяч солдат, а у поляков не хватало армии, под ружьём было всего восемь тысяч солдат. На помощь Смоленску Владислав выделил около трёх тысяч солдат, командовал ими гетман Христофор Радзивилл, но они могли только затруднять действия русских, а не нападать. Каждый день русские засыпали снарядами город, сапёры делали подкопы, стены начали падать. В середине июля начаась атака, но крепость устояла, в ней было чуть более двух тысяч человек. Восемь месяцев они не поддавались. Всю зиму Владислав готовился к этой войне, собирал армию из крестьян и горожан, их обучали иностранные офицеры. А Шеин готовился к последнему решающему штурму, но не успел его провести.
30 августа 1633 года Владислав подошёл к Смоленску с двадцатитысячным войском, в котором было три тысячи вызывающих ужас хазарцев. Там он соединился с гетманом Радзивиллом и несколькими тысячами запорожских казаков. Русские располагались в лагерях вокруг города. Хазары не не давали выход русским из лагеря, поляки атаковали ближние позиции, и, выдержав обстрел русской артиллерии, снова шли в наступление. Две недели так и продолжалось и Владиславу удалось снять осаду Смоленска, оттеснив войска Шеина от города. И ещё через неделю он заставил Шеина закрыться в своём лагере, а затем за три недели окружил русскую армию. После трёх месяцев бомбардировок, 1 марта 1634 года Шеин сдался.
Затем Владислав двинулся к Москве, осадил крепость Белую, но двухмесячная осада крепости не принесла успеха. Десятитысячное войско во главе с князем Дмитрием Пожарским спасло ситуацию У Владислава были большие потери, начался голод, да ещё пришла весть, что турки готовятся напасть на Польшу. Королю ничего не оставалось, как направить в Москву царю Михаилу предложение о мире. Согласно Поляновскому «вечному миру» от 27 мая 1634 года, все города опять оставались за Польшей. Но за двадцать тысяч рублей серебром Владислав отказался от претензий на московский престол и согласился на возврат царских знаков, которые находились у поляков со Смутных времен.
Затем Владислав двинул армию к югу от границ с Россией и договорился с ними о мире: поляки должны ограничить набеги казаков и татар, а османы согласились на то, что Речь Посполитая не будет платить им дань.
К этому времени Речь Посполитая достигла максимальных размеров – ее территория, составлявшая около 990 тысяч квадратных километров, включала Лифляндию, Курляндию, Ливонию, Пруссию, Украину, Белоруссию, брянские, смоленские, великолуцкие земли и тянулась от побережья Балтики почти до самого Черного и Азовского морей. На северо-восточных рубежах польская граница проходила у Пскова, потом упиралась в Тверские земли, немного не дойдя до верховьев Волги, далее шла по рубежам московских и орловских земель.
В конце 1633 года Владислав захотел жениться на Марии Элеоноре, вдове своего двоюродного брата Густава Адольфа. Потом переключился на её дочь шведскую королеву Кристину, но она не захотела менять религию. Ещё Владислав планировал жениться на старшей дочери «Зимних королей» Фредерика V и Елизаветы Стюарт – Елизавете Богемской, но опять ничего не получилось. Елизавета, прекрасно образованная девушка, прозванная «Гречанкой» за великолепное знание многих языков была протестанткой и отказалась выйти замуж за короля католика. Замуж она так и не вышла, семь лет переписывалась с Декартом, они были влюблены друг в друга. В сорок девять лет Елизавета стала аббатисой, слыла благочестивой, но через три года умерла.
В 1634 году, через два года после отца, умерли сразу два сводных брата Владислава, сыновья от Констанции: в конце ноября умер Александр Карл, который считался самым талантливым и любвеобильным из всех братьев, но не дожил и до двадцати лет. И ровно через месяц умер Ян Альберт-епископ, ему было двадцать два года. Получилось так: Александр Карл заболел оспой, а в это время Ян Альберт по приказанию Владислава уезжал в Италию с дипломатической миссией. Перед отъездом он встретился с братом и заразился от него. Больше всех была потрясена этой потерей Урсула Мейрин, она их очень любила, и умерла через три месяца, ей было шестьдесят лет, её похоронили почти как королеву. У Владислава оставались ещё два сводных брата Ян Казимир и Карл Фердинанд.