Весной 1552 г. русский царь Иван IV в третий раз подготовил поход на Казань. До этого две попытки по разным причинам оказались неудачными. Терпеть же постоянные набеги татар русские больше не могли. Летом под Казанью Иван IV сосредоточил 150-тысячную рать со 150 крупными и средними артиллерийскими орудиями.
С северо-востока и юго-запада Казань защищена труднодоступными речками: болотистой Казаyкой и тинистой Булаком. С востока, со стороны Арского поля, город был огражден высокими деревянными стенами с башнями и рвом впереди (шириной 6,5 и глубиной 15 м). Это была сильная крепость того времени. Наиболее доступной она была с востока и юго-востока. Но восточнее Арского поля находился Арский лес, в котором в 15 км от Казани было построено татарами укрепление, угрожавшее атакующим город войскам с тыла.
21 августа от татарского перебежчика Иван IV получил сведения о численности и состоянии гарнизона Казани и план ее обороны. В города было 30 тыс. татарских войск, 3 тыс. ногайцев и все взрослое населений города взялось за оружие. В Арском укреплении был расположен 20-30-тысячный отряд конницы под командой князя Япанчи. План обороны Казани заключался в активных операциях из крепости (вылазки) и в атаках русских войск с тыла из Арского укрепления.
Русские войска приступили к заготовке бревен для палисада и туров, а воеводы в это время собрались на военный совет, на котором был выработан план обложения Казани.
23 августа московская рать двинулась для обложения крепости. Когда артоул (7 тыс.) перешел реку Булак, он был неожиданно атакован татарами (5 тыс. конных и 10 тыс. пеших воинов). Стрельцы пришли в замешательство, но затем подошли подкрепления и противник был отброшен обратно в город. К вечеру 23 августа русские войска обложили Казань.
В общем резерве была оставлена царская дружина (20 тыс.), а отряд Шиг-Алея служил связью между полками — большим и левой руки.
Линия обложения достигала 7 км, что давало на 1 км фронта 20 тыс. человек (при численности блокадной армии в 140-150 тыс. Московская рать превосходила своего противника в общем в 2,5-3 раза.
25 августа артоул получил приказание занять участок между полками правой руки и передовым. Во время передвижения артоул был атакован татарами, которые сделали неожиданную вылазку. Но при поддержке передового полка противник с большими потерями был отброшен.
В ночь с 25 на 26 августа полки приступили к установке туров. 26-го татары сделали вылазку и пытались помешать осадным работам. Ожесточенный бой шел всю ночь с большими потерями обеих сторон, но к утру 27-го противник был отброшен обратно город. Туры были установлены в 100 м от крепостного рва, и были вооружены нарядом (артиллерией). 29-го, через семь дней от начала обложения, Казань была окружена осадными укреплениями московской рати. 150 орудий открыли огонь по крепости и городу, заставив замолчать большую часть крепостной артиллерии.
28 августа татарский отряд Япанчи неожиданно атаковал передовой полк, но с помощью частей большого полка был отброшен в лес. Иван IV созвал военный совет, на котором было решено для обеспечения атаки выделить наблюдательный (обсервационный) отряд силой в 3 тыс. конницы и 15 тыс. пехоты под командой князя Горбатого-Шуйского.
30 августа князь Горбатый начал операцию против отряда Япанчи. Он выслал небольшие отряды в Арский лес с задачей заманить татар, а из остальных войск устроил засаду. Наткнувшись на татар в Арском лесу, русские отряды начали отступать и увлекли за собой отряд Япанчи, который попал в засаду и был разбит. Преследование велось на расстоянии 15 км.
31 августа был начат и 1 сентября окончен подкоп для устройства бреши в крепостной стене. Второй подкоп был произведен под ключ, из которого казанцы брали воду. Ключ был уничтожен, жители вынуждены были брать воду из луж и колодцев с гнилой водой, что было одной из причин начавшихся эпидемий и в связи с этим разложения в среде противника.
Отряд Япанчи вновь собрался и своими нападениями беспокоил я московскую рать. Иван IV приказал князю Горбатому уничтожить укрепление татар в Арском лесу, что было выполнено 6 сентября. 8-го русские войска заняли Арский городок, а 16-го вернулись обратно под Казань. Теперь атака армии была обеспечена с тыла.
Полк правой руки в сентябре был атакован с тыла черемисами, которые захватили часть полковых лошадей. В 25 км от расположения полка воевода догнал черемисов и разбил их.
На главнюм направлении атаки Иван IV приказал выстроить деревянную башню высотой 13 м, вооружить ее 10 большими орудиями, 50 гаковницами и стрельцами. Эту башню подкатили к стене крепости на участке между Царевыми и Арскими воротами и открыли с нее огонь вдоль стен и улиц крепости.
26 сентября туры были придвинуты к самому краю рва. В эти день во время обеда 10 тыс. татар сделали вылазку и захватил туры, но с большими потерями были снова отброшены в город.
Пользуясь взрывами мин, русские войска приблизили туры к самым воротам крепости (Арским, Царевым и Аталыковым). Татары бросились в контратаку. На место боя прибыл Иван IV. Воодушевленные русские войска не только отбили контратаку, но и захватили Арскую башню и ворвались в город. Воевода Воротынский просил Ивана IV двинуть войска на общий штурм. Но зная неготовность остальных полков, Иван IV приказал вывести войска из города. Арская башня осталась в руках стрельцов. Городские стены были зажжены, что образовало бреши для штурмующих колонн. Против проломов татары ставили деревянные срубы и насыпали их землей.
1 октября шла энергичная подготовка штурма, который был назначен на 2 октября. Всего было семь штурмующих колонн. Главный удар наносили две колонны (большой полк) на восточный и юго-восточный фасы крепости, где были. устроены проломы. За каждой колонной был частный резерв, на направлений главного удара — общий резерв.
Рано утром 2 октября были произведены взрывы двух подкопов и войска двинулись на приступ с музыкой и барабанным боем. Большой полк ворвался в город, но контратакой татар был приведен в расстройство. По инициативе Воротынского на поддержку большого полка была двинута половина общего резерва, что решило участь Казани. 11 октября русское войско выступило обратно в Москву, оставив в Казани гарнизон.