Победы повстанцев потрясли правительство Шуйского. Оно проводило новый набор ратных людей по всему государству — во многом благодаря земельным пожалованиям дворянам. Несмотря на скудость государственной казны, разграбленной Лжедмитрием I, Шуйский прибег к займам у богатых феодалов и монастырей. Он роздал щедрые подачки своим сторонникам деньгами и хлебом. Чтобы воздействовать на народные низы, издавались «отпускные» тем, кто покинет ряды восставших. Не забыл Шуйский и мелкопоместных дворян. 7 марта 1607 г. он издал закон о 15-летнем сыске крестьян и таким образом предотвратил борьбу в среде феодалов из-за беглых крестьян. Все это в какой-то мере способствовало консолидации крупных и мелкопоместных землевладельцев, напуганных небывалым размахом восстания. Собрав новое войско, Шуйский лично возглавил его.
В то время Болотников, несмотря на тактические успехи, не смог удержать стратегическую инициативу. С одной стороны, переход в Тулу, имевшую хорошую оборонительную систему (дубовый острог по внешнему обводу Кремля — длина стен 2 км и каменный кремль — длина стен 1 км, высота 12 м, толщина 2,6 м), давал возможность выдержать удар превосходящих сил противника, с другой — эти преимущества настраивали восставших на оборонительные действия.
Шуйский весьма решительно готовился к походу на Тулу. Основное войско было сосредоточено в Серпухове: Большой, Передовой и Сторожевой полки совместно с Дворянским (царским) полком. Войску был придан большой «наряд» — артиллерия. В районе Каширы находился резерв. Всего войска насчитывалось около 50–60 тыс. человек.
Болотников, собрав около 40 тыс. воинов[5], направился к Серпухову, а затем изменил маршрут и двинулся к Кашире. Болотников, воспользовавшись тем, что главные силы Шуйского сосредоточивались под Серпуховом, решил разгромить резерв у Каширы и прорваться к Москве. Войско повстанцев шло к столице. Противники встретились в 16 км от Каширы. Главные силы царского войска перешли Восму, оставив в резерве за рекой полки рязанцев. 5 июня войско Болотникова атаковало царские полки. 1700 казаков-болотниковцев прорвали боевые порядки боярского войска и засели в овраге, у которого стояли рязанцы. Казаки открыли по ним ружейный огонь.
Рязанцы обошли овраг и соединились с царскими полками. Объединенное войско контратаковало болотниковцев. В это время четырехтысячный отряд левого фланга болотниковцев перешел на сторону Шуйского. Войско Болотникова отступило к Туле, а 1700 казаков были окружены. Два дня казаки «бились насмерть» и пали в ожесточенной битве, когда у них кончились боеприпасы.
12 июня три полка во главе с М.В. Скопиным-Шуйским нанесли болотниковцам поражение на реке Воронья. Повстанцы, используя рубеж реки, пытались остановить продвижение противника к Туле. Бои носили упорный характер, и только на третий день стрельцам царского войска удалось прорвать позиции восставших. 20 тыс. болотниковцев закрепились в Туле, которую осадило подошедшее 60-тысячное войско.
Тула была полностью блокирована. Но попытки взять город штурмом результатов не дали. Повстанцы ежедневно совершали вылазки, нанося царским войскам ощутимый урон. Четыре месяца шла осада. Боярский сын И. Кровков предложил затопить город. В августе ниже Тулы начали возводить плотину. Ратники день и ночь валили лес, набивали мешки землей, соломой, перекрывали реку Упа с двух сторон, два месяца строили плотину. Вода в реке поднялась, затопила город, в том числе склады с продовольствием и боеприпасами. Это сразу же сказалось на положении восставших. 10 октября Тула пала. Причем накануне между Шуйским и Болотниковым велись переговоры, во время которых царь обещал помиловать повстанцев. Болотников сам приехал в стан царя, отдал саблю и сказал: «Я исполнил свое обещание, служил верно тому, кто называл себя Дмитрием в Польше: справедливо или нет — не знаю, потому что сам я прежде никогда не видывал царя…». Это был откровенный поступок человека прямодушного, верного своему слову, но не знавшего всей истины. Совсем иначе повел себя двуличный Василий Шуйский. Как только «царевич» Петр и Болотников сложили оружие, начались расправы. Петра повесили у Свято-Данилова монастыря. Болотникова отвезли в Каргополь, ослепили и утопили в реке.
С падением Тулы гражданская война не прекратилась. Новый этап восстания обрел сложный характер. Он проходил в борьбе не только с собственными феодалами, но и с польско-литовскими захватчиками. Русский народ не пожелал мириться с национальным гнетом, который несли интервенты. Крестьянско-казацкая война продолжалась до 1615 г. и шла как бы параллельно с освобождением русских земель.