Горбатый с своим войском спрятался в закрытом месте. Татары, вышедши из лесу на Арское поле, по обыкновению сперва ударили на стражу, охранявшую русские обозы. По заранее условленному плану сторожевые отряды отступили к самым шанцам; татары погнались за ними и уже начали «водить круги и гарцовать» перед шанцами, осыпая их частыми стрелами, как дождем. Вдруг перед ними появляется скрытая доселе часть русского войска и отрезывает им путь отступления к лесу. Татары принуждены вступить в неравный бой, который окончился их полным поражением. Взятых при сем в плен царь велел привязать к кольям, перед шанцами, чтобы они, под угрозою смерти, умоляли казанцев сдать город. Но осажденные в ответ на эти мольбы пустили в пленников тучу стрел, говоря: «лучше умереть вам от наших мусульманских рук, чем от рук гяуров необрезанных». Спустя три дня Иоанн послал князей Александра Горбатого и Семена Микулинского разорить и самую лесную засеку, где успели собраться разбитые татары и откуда уже замышляли новые нападения. А затем воеводы должны были идти на Арский городок, отстоящий на 56 верст от Казани. Поручение это Горбатый и Микулинский исполнили также с полным успехом. Засека была укреплена острогом, т. е. срубами, засыпанными землей, а также сваленными деревьями, и притом шла между великими болотами. Однако эта укрепленная засека была скоро взята и уничтожена, после чего войско два дня шло до Арского городка, который нашло пустым, потому что жители его разбежались. Этот поход совершался по стране, обильной хлебом, скотом и всякими плодами; ибо там находились частые загородные дворы и села казанских вельмож. Кроме съестных припасов русские нашли там ценные шкуры зверей, особенно куниц и соболей, а также большое количество меду. Через десять дней отряд воротился со множеством пленных из женщин и детей, с стадами скота и с богатыми запасами всякого продовольствия; в войске явилось вдруг изобилие и дешевизна, так что корову можно было купить за 10 денег московских. Опасность и тревога со стороны Арского леса были таким образом уничтожены, но нападения Луговой черемисы с другой стороны продолжались; впрочем, по своей силе и значению они не могли равняться с побитыми наездниками Япанчи.
Был уже сентябрь месяц, и наступила дождливая погода, весьма неблагоприятно действовавшая на здоровье и бодрость войска, тем более, что окрестности Казани и без того изобилуют болотистыми сырыми местами. Такое обилие дождя русское суеверие приписывало даже сверхъестественному началу или чародейству. По словам того же современника, казанские старики-колдуны и старые бабы-колдуньи при восходе солнца являлись на стенах города и с воплем произносили какие-то сатанинские слова, непристойно вертясь и махая своими одеждами на христианское войско: тотчас поднимался ветер, нагонял облака и начинался проливной дождь. Вера в такое чародейство вызвала следующую меру: по совету благочестивых людей царь послал наскоро в Москву за Животворящим крестом, заключавшим в себе частицу древа, на котором был распят Спаситель. Посланные в четыре дня на вятских быстроходных корабликах достигли Нижнего Новгорода, а отсюда поскакали в Москву на переменных подводах, и таким образом в короткое время привезли святыню. Царские священники соборне освятили воду Животворящим крестом, обходили лагеря и кропили их святою водою. Вскоре после того настала ясная погода.
Между тем иноземные размыслы делали свое дело, т. е. вели подкопы. Главный подкоп заложен был со стороны Булака и направлен под стену между воротами Тюменскими и Аталыковыми. В то же время возник вопрос, откуда осажденные берут воду, будучи отрезаны от реки Казанки. Царь призвал к себе мурзу Камая и от него узнал, что около Муралеевых ворот и берега Казанки есть ключ, куда жители ходят за водою подземельем или тайником. Стоявшие в той стороне воеводы сторожевого полка, по приказу государя, пытались перекопать этот тайник сверху, но не могли по твердости грунта; наконец узнали, что он пролегает близ Даировой бани, занятой казаками. Государь поручил Алексею Адашеву и размыслу заложить подкоп из бани под тайник, затем велел сему размыслу оставить это дело своим ученикам, а самому продолжать главный подкоп. Когда был готов подкоп под тайник, в него вкатили одиннадцать бочек пороху и взорвали. Этим взрывом тайник был совершенно уничтожен; часть соседней стены обрушилась, камни и бревна высоко взлетели на воздух и при падении своем побили много казанцев. Уныние распространилось в городе, лишенном воды. Однако не думали о сдаче и начали в разных местах копать, ища воды; докопались только до одного смрадного источника, откуда и брали воду, хотя от этой воды люди пухли и умирали.