В августе русские перешли Волгу и осадили Казань. Командовали войсками воеводы князья Андрей Михайлович Курбский и Михаил Иванович Воротынский. В составе русских войск было до 60000 российских татар; защищали Казань крымские татары. Город окружили кольцом укреплений, построили для штурма передвижную башню с пушками. Строительством осадных сооружений руководил строитель Свияжска военный инженер дьяк Иван Выродков. Взрывом минной галереи разрушили подземный водовод, подававший в город воду из большого озера. Через 1,5 месяца осады новым взрывом разрушили стену и 2 октября 1552 года Казань взяли штурмом, несмотря на героизм защитников. Все взрослое население погибло или разбежалось.
В 1556 году взяли Астрахань. Затем и Большая Ногайская Орда между Волгой и Уралом признала зависимость от Ивана IV.
Теперь весь путь по Волге принадлежал России.
Расширение государства за счет присоединения земель, населенных самобытными народами, потребовало коренной реформы местного управления. Она и была проведена в 1555—1556 годах. Вместо «кормлений» наместников и волостелей на местах ввели самоуправление. (Его пытались ввести еще в 1539). Отныне страна делилась на уезды, которые состояли из города и сельских общин, соединенных в волости и станы (пригородные волости). В городах и волостях из «лутших» посадских людей и черносошных крестьян выбирали на один – два года земских старост. Они вели раскладку податей и повинностей, записывали «в тогло», контролировали меры и весы, клеймили лошадей, проводили мирские выборы. Коллегия земских старост вела суд по мелким гражданским и уголовным делам.
Следующий уровень самоуправления представляли губные старосты. Духовенство, дворянство и черные крестьяне выбирали в городе и уезде из высшего дворянства двух губных старост, которые вели следствие и суд по особо опасным делам, могли выносить смертные приговоры. Они подчинялись созданному еще в 1539 году Разбойному приказу (ныне МВД). В помощь им выбирались из лучших посадских и крестьян губные целовальники (присяжные заседатели), дьячки (секретари) и полицейские чины (сотские, пятидесятские, десятские). Губные старосты и выборные городовые приказчики (судейские чиновники) вели контроль над земством. Помещичьих и боярских крестьян судили сами помещики и бояре, за исключением убийств и грабежей.
Завершена была реорганизация центрального управления тем, что управление стало строиться не по территориальному, а по ведомственному признаку. Причем приказы дополнительно получили судебные функции. Самыми важными стали приказы Посольский, Разрядный, Разбойный, Большой приход (сбор налогов).
Усиление государства в 1550-х годах позволило поставить вопрос о борьбе за выход к Балтике, дорогу к которой закрывал Ливонский орден. На счастье, орден не имел союзников, так как все соседи – и Польша, и Швеция, и Дания, и Россия – претендовали на занятые им территории. Орден балансировал главным образом между Россией и Польшей: в 1554 году заключил союз с Москвой, но в 1557-м новый глава ордена Фюрстенберг подписал договор с польским королем Сигизмундом II Августом против России.
Между тем, ещё по перемирию 1503 года орден обязался возобновить ежегодную выплату России дани за город Юрьев (Дерпт), существовавшую с давних времен, но за 50 лет не прислал дань ни разу. Россия считалась слабой, и с ней можно было не церемониться. Но Иван IV уже чувствовал, что время слабости прошло, и требовал своего. В 1557 году на переговорах делегация ордена просила отсрочить платежи. Иван отказался и сделал это поводом к войне. Вторым поводом к войне была задержка орденом 123 специалистов, приглашённых Иваном из Западной Европы.
В январе 1558 года Россия начала войну, причём в русское войско входили татарские отряды из Казани. Весной того же года взяли Нарву, летом – Дерпт, вернув старые русские земли. В Нарве Иван IV тут же основал корабельную верфь.
В 1559 году с орденом заключили перемирие, но в 1560 году война возобновилась. Русские взяли Мариенбург и Феллин, разгромили войско ордена и взяли в плен прежнего магистра Фюрстенберга. В ноябре 1560-го орден заключил новый договор с Сигизмундом II, полностью признав его власть. Теперь России на Балтике противостоял уже не один орден, а несколько сильных держав, и с 1561 года наступил второй период войны, в которой главным врагом России стал Сигизмунд II, а военные действия перешли в Великое княжество Литовское.
К этому времени Россия уже «завязла» в Сибири, налаживая отношения с Сибирским ханством, которое располагалось по Иртышу, Тоболу, доходя до Барабинской степи. Первые контакты Руси с ним произошли еще в конце XV века. Но только после взятия Казани Россия и Сибирское ханство получили общую границу, за Волгой стали обосновываться русские промышленники. В верховьях Камы и по реке Чусовой промышленники Строгановы взялись за разработку мест, богатых солью и рыбой. В 1558 году Иван IV дал им на эти земли жалованную грамоту, разрешил призывать к себе крестьян, иметь небольшое войско и строить острожки для защиты от нападений воинственных вогулов (манси). Строгановы принимали к себе и беглых, и преступников. Их люди добывали не только соль, но и железо, медь, серебро, сеяли хлеб.
Удержание этих земель за Россией становилось жизненно важным для страны. В 1555 году сибирский хан, спасаясь от нападений Бухары, принял вассальную зависимость от Москвы и платил дань пушниной.
В ноябре 1562 года Иван начал поход на Полоцк и взял его в феврале 1563-го, открыв дорогу на Вильно и Ригу. Тем временем внутри России нарастало противостояние исполнительной и законодательной власти, и начались репрессии против членов Избранной рады, не желавших продолжения Ливонской войны.
В 1564 году русская армия потерпела два крупных поражения под Полоцком и Оршей. Внутри страны прошли новые репрессии – очевидно, против тех, кого ныне принято называть пацифистами. В том же году крымский хан Девлет-Гирей напал на Рязань. Положение спасли будущие известные опричники Алексей Данилович Басманов-Плещеев и его сын Федор: находясь в своих рязанских поместьях, они собрали местных служилых людей, и отбили набег.
В том же году Иван IV ввел опричнину.
Ливонская война обострила противоречия и внутри российской элиты, и между элитой и царём. Бояре поддерживали царя в борьбе с Казанью и Крымом, так как набеги угрожали их вотчинам и всему государству. Но значения борьбы за выход к морю они не понимали. Их противодействие политике централизации выливалось в заговоры против царя, и между Иваном IV и Избранной радой произошел разрыв. В конце концов, сторонники Избранной рады оказались отстранены от дел, умерли или бежали.
3 января 1565 года царь послал в Москву две грамоты. Первую – митрополиту, в которой объявлял об отречении от престола из-за «гнева» на бояр, духовенство, «детей боярских» и «приказных людей». Во второй – рядовым москвичам – он писал, что на них не гневается. Тем самым Иван стремился заручиться поддержкой посадского населения, – а это необходимое условие для рывка. 5 января царь принял депутацию москвичей, а дума и духовенство предоставили ему чрезвычайные полномочия. Иван согласился вернуться на царство, но объявил, что учредит особый двор и войско – опричнину.
Если ранее опричниной (от слова «опричь» – кроме) называли удел, который великий князь оставлял по завещанию своей вдове, то теперь это название получило новый смысл. Все государство делилось на две части: земщину и опричнину. Земщина – земли, управлявшиеся прежними органами во главе с Боярской думой, которой руководили князья Вольский и Мстиславский. В опричнину же отошли земли, выделенные на «прокорм» царя, на содержание его двора и особого отряда.
Прежде всего, в опричнину вошли уезды, близкие к границе с Великим княжеством Литовским, густо населенным помещиками, выходцами из центральных уездов: Вяземскоий, Козельский, Белевский, Лихвинский, Малоярославецкий, Медынский, частично Перемышльский и т. д. В центре опричными стали Суздальский и Можайский уезды. Опричными были и земли Аргуновской волости вокруг Александровой слободы (она входила в Переславль-Залесский уезд). Отдельные волости были отписаны в опричнину и в других местах, в том числе и неподалёку от Москвы: Гжель, Олешня и Хотунь на Лопасне (на границе с Дмитровским и Коломенским уездами), Гусевская волость Владимирского уезда, Домодедовская волость на реке Пахре, наконец – окрестности озера Селигер. Финансовую базу опричнины должны были составить платящие большие налоги северные земли: Поморье, Двинской край, Вологодский уезд.
Река Неглинка делила Москву на опричнину и земщину. В дальнейшем территория опричнины в стране расширилась, но окраинные земли всегда оставались в земщине.
Земщину обложили большим налогом на устройство опричнины (на переселения и прочее): царь взял с нее 100 тысяч рублей. Чтобы представить себе, что означала в XVI веке эта сумма, можно вспомнить, что село с несколькими деревнями продавали за 100—200 рублей. Вклада в монастырь в 50 рублей было достаточно, чтобы вкладчика и его родных поминали ежедневно до тех пор, пока «бог велит сей святой обители стояти». Годовой оклад денежного жалованья служившего при дворе человека невысокого ранга равнялся 5-10 рублям, а 400 рублей – это был самый высокий боярский оклад. Таким образом, 100 тысяч рублей составляли гигантскую по тем временам сумму.