Армия была разбита, крымский и казанский ханы соединились под Коломной и двинулись на Москву. Василий III выехал в Волоколамск собирать войска, отзывая их с литовского фронта.
Татары обложили город, ханы остановились в царском селе Воробьеве, любуясь с высот на лежащую перед ними Москву. Тех, кто сунулся к Кремлю, остановила русская артиллерия. Но обнаружилось, что к осаде город не готов, в нем было мало пороха, продовольствия, и бояре выслали к Мехмет-Гирею делегацию с богатыми дарами. Хан тоже не хотел осаждать сильную крепость. Понимал, что это приведет к большим потерям, а тем временем подойдет великий князь с ратью и дело может плохо кончиться. Поэтому он удовлетворился дарами, но вдобавок потребовал, чтобы Василий III признал себя данником Крыма. Бояре без ведома государя поспешили выдать такую грамоту скрепив ее великокняжеской печатью.
После этого нашествия Василий Иванович пришел к выводу что продолжать войну на несколько фронтов нельзя. Предложил Сигизмунду возобновить переговоры. Состояние Литвы было плачевным, за 9 лет войны она была совершенно разорена, и 25 декабря 1522 г. было заключено перемирие. Смоленск остался за Россией. Высвободившиеся силы великий князь нацелил против татар. Казань и Крым теперь действовали вместе. Два хана возгордились, объявляли себя победителями России. Мехмет-Гирей переманил на свою сторону и Ногайскую орду и в 1523 г. вместе с ней захватил Астрахань. Три ханства объединялись — казалось, возрождается Золотая Орда! Когда Сахиб-Гирей узнал о взятии Астрахани, он так возбудился, что приказал убить приехавшего к нему московского посла и всех русских купцов, находившихся в Казани, — счел, что при таком могуществе с Россией можно уже не считаться.
Но торжество оказалось очень коротким. Позарившись на астраханскую добычу, союзники-ногайцы ночью напали на крымцев, зарезали Мехмет-Гирея и многих его воинов, а потом совершили набег на Крым. А Василий III не преминул воспользоваться моментом и направил армию на Казань. Русские полки лишь прошлись по неприятельской земле, разоряя ее в наказание за набеги. К столице ханства пока подступать не стали, зато заложили Василь-город на р. Суре (Васильсурск). Крепость стала форпостом для наблюдения за неприятелем, базой для последующих действий. Их было нетрудно предвидеть, и Сахиб-Гирей перепугался. На помощь Крыма теперь рассчитывать не приходилось, и он обратился напрямую в Стамбул. Объявил, что отдает ханство в подданство султану.
А в 1524 г. состоялся еще один русский поход на Казань. Теперь войска осадили сам город. Сахиб-Гирей сбежал в Крым. Казанцев это возмутило, они заявили, что такого хана знать не желают, и провозгласили царем его племянника Сафа-Гирея. Попытались было обороняться, но русская артиллерия открыла бомбардировку, крушила стены. Защитники запросили мира. Ходили слухи, что при этом воеводы во главе с Иваном Вельским были подкуплены, и они сняли осаду. Удовлетворились тем, что казанцы принесли присягу сохранять верность Москве, и Сафа-Гирей признал себя вассалом великого князя.
Но вскоре отношения с Казанью опять обострились. Хан Сафа-Гирей очень быстро нарушил клятву верности Москве. При его дворе появились крымские вельможи, а сторонников мира с Россией он из своего окружения выгнал. Женился на дочери ногайского князя, получив от него 30 тыс. воинов, и начал открыто готовиться к нападению.
Для начала Василий III сделал весьма мудрый ход, запретив своим купцам ездить в Казань. Хватит уже, их дважды там резали. К тому же транзитная торговля была главным источником ханского бюджета, и великий князь лишил его доходов. А вместо этого учредил собственную ярмарку, у монастыря св. Макария Унженского под Нижним Новгородом. Пусть восточные купцы везут товары сюда и платят пошлины в русскую казну. Отсюда, кстати, начались знаменитые Макарьевские ярмарки.
А летом 1530 г. на Казань выступило русское войско. Сафа-Гирей успел подготовиться к схватке, значительно усилил городские укрепления, пришлось вести трудную осаду. Среди полководцев Василия III особенно выделялся князь Иван Оболенский-Телепнев по прозвищу Овчина. Под Казанью он командовал передовым полком, обнаружил, что защитники ночью заснули, поднял своих ратников. Воины тихо подобрались к деревянным стенам, подложили соломы, подожгли их и с криками ворвались в город. Возникла паника. Сафа-Гирей, узнав, что русские уже в Казани, ускакал на коне. Телепнев-Овчина погнался за ним с небольшим отрядом, но настичь хана не сумел.