После этого русское правительство решило покончить с угрозой, которую представляло собой само существование «законного» хана Сибири. В августе 1598 г. была организована специальная экспедиция, во главе которой был поставлен Андрей Воейков. В решающем сражении Кучум-хан был разгромлен. Во время битвы погибли брат Кучум-хана Илитен-султан, два неизвестных по имени сына Али-султана, Шейбанид Усман-султан. В русский плен попали сыновья Кучум-хана Кумыш-султан, Молла-султан, Бибад Шах-султан, Асманаксултан, Шайх Мухаммад-султан, 8 жен и 8 дочерей Кучум-хана, сын Али-султана Янсюэр-султан, Шейбаниды Джура-султан и Осмей-султан, 5 сановников Кучум-хана и 50 гвардейцев. Все они были доставлены в Москву [Акты, 1841а, № 2-14]. Кучум-хан с небольшим отрядом сумел спастись от плена. Однако борьба его за власть в Сибирском юрте была практически завершена: разгром 1598 г. не оставил никаких надежд на реставрацию шейбанидской власти.
В том же 1598 г. умер покровитель Кучума Абдаллах II. Его преемник Абд ал-Мумин-хан не был заинтересован в сохранении северных владений своих родственников. Кучум-хан решил обратиться за помощью к мангытам, а сына Канай-султана отправил просить помощь у Абд ал-Мумин-хана. Однако Канай-султан не застал Абд ал-Мумин-хана в живых; в Средней Азии вспыхнула междоусобная борьба между последними Шейбанидом Пир Мухаммадом II и представителями новой династии Аштарханидов. Одновременно Кучум-хан погиб в стычке с мангытами (1598). Обстоятельства смерти Кучум-хана неизвестны.
Смерть Кучум-хана полностью изменила ситуацию: отныне отсутствовал «законный» правитель Сибирского юрта. Среди шейбанидских султанов встал вопрос о наследовании власти над остатками государства. Кроме того, Сибирским Шейбанидам следовало учитывать, что реальную поддержку в борьбе с русскими они могут получить только у калмыков — единственной реальной силы в казахских степях в XVII в. Основными претендентами на власть выступали Канай-султан и Али-султан. В пользу Канай-султана говорила знатность его матери и поддержка со стороны торговых кругов Туркестана. Хотя Али-султан и был сыном незнатной матери, но он был старше и, после получения в 1601 г. достоверного известия о смерти отца, объявил себя ханом. Али-хана поддержали другие сыновья Кучума, кроме Канай-султана. Русское правительство фактически также признало нового хана Сибирского юрта (поскольку в документах отныне он именовался «царем Алеем»). Али-хан предложил русскому правительству мир на условиях 1597 г.: в обмен на передачу хану власти над Сибирским юртом хан признает свое государство уделом Русского государства. В ответ Али-хану было предложено сдаться и иметь великие милости в Москве.
Али-хан предпочел продолжать борьбу. Он призвал к восстанию народы Сибирского ханства, уже ощутившие тяжелую руку русского царя. На сторону хана перешли многие татарские и угорские правители юрта, в том числе и такие значительные, как обдорский князь Василий и ляпинский князь Шатров, однако восстание было подавлено в 1607 г., а князья казнены. В 1608 г. русскими войсками удалось захватить в плен Али-хана (ум. в 1646 г.) [Трепавлов, 2011 в, с. 95–100; Нестеров, 2011а, с. 77].
Новым ханом Сибирского юрта объявил себя брат Али-хана Иш Мухаммад-султан, но ему не удалось добиться признания своего ханского достоинства ни от еще независимых сибирско-татарских феодалов, ни от русского правительства. Реальной силы для борьбы против русских Иш Мухаммад-хан не имел, хотя и продолжал партизанскую борьбу вплоть до своей смерти в 1624 г.
Последние претенденты на шейбанидское наследие в Сибирском юрте — Аблай Карим-султан б. Кучум-хан фактически возглавляли калмыцкие набеги на русские владения в Сибири и организовали восстания среди татарского и угорского населения. Память о Сибирских Шейбанидах сохранялась еще в середине XVII в.: в 1650-х гг. березовские ханты обратились к Даулат Гирей-султану с предложением начать серьезные военные действия против русского правительства, обещая начать широкое восстание и содействовать восстановлению шейбанидской власти в Западной Сибири. Даулат Гирей-султан вел партизанскую войну вплоть до 1660-х гг., однако к этому времени Сибирский юрт окончательно ушел в историю [Почекаев, 2011а, с. 100–104; Худяков, 2011, с. 105–109].
Род Сибирских Шейбанидов продолжался и в России. Старшая ветвь этого рода — Алп Арслан-хан б. Али-хан и Саййид Бурхан-хан б. Алп Арслан-хан до 1679 г. правили Касимовским ханством; Саййид Бурхан принял христианство под именем Василия. Его потомки — царевичи Касимовские — существовали до конца первой четверти XVIII в. Потомки Алтанай-султана б. Кучум-хана получили титул царевичей Сибирских; уже сыновья Алтанай-султана были крещены. Потомки Иш Мухаммад-султана (Алексея) Алтанаевича в 1717 г. были лишены титула царевича и поименованы князьями Сибирскими. Род князей Сибирских прекратился в конце XIX в.