В районе Пушечного двора, в Егорьевском монастыре и у церкви Всех Святых на Кулишках были построены осадные батареи, которые открыли круглосуточный огонь калёными ядрами и мортирными бомбами по Кремлю и Китай-городу. 20 сентября от калёных ядер начался сильный пожар, сгорело три дома во дворе князя Мстиславского, полякам с большим трудом удалось погасить огонь.
Пожарский и Трубецкой договорились перегородить Замоскворецкий полуостров глубоким рвом и палисадом от одного берега Москвы-реки до другого, чтобы исключить возможность провоза продовольствия полякам. Оба воеводы попеременно, день и ночь, следили за работами.
15 сентября Пожарский послал в Кремль грамоту: «Полковникам и всему рыцарству, немцам, черкасам и гайдукам, которые сидят в Кремле, князь Дмитрий Пожарский челом бьёт. Ведомо нам, что вы, будучи в городе в осаде, голод безмерный и нужду великую терпите, ожидаючи со дня на день своей гибели, а крепит вас и упрашивает Николай Струсь, да Московского государства изменники, Федька Андронов с товарищами, которые сидят с вами вместе для своего живота… Гетмана в другой раз не ждите: черкасы, которые были с ним, покинули его и пошли в Литву. Сам гетман ушёл в Смоленск, где нет никого прибылых людей, сапежинское войско всё в Польше… Присылайте к нам не мешкая, сберегите головы ваши и животы ваши в целости, а я возьму на свою душу и у всех ратных людей упрошу: которые из вас захотят в свою землю, тех отпустим без всякой зацепки, а которые захотят Московскому государству служить, тех пожалуем по достоинству… А что вам говорят Струсь и московские изменники, что у нас в полках рознь с казаками и многие от нас уходят, то им естественно петь такую песню и научить языки говорить это, а вам стыдно, что вы вместе с ними сидели. Вам самим хорошо известно, что к нам идёт много людей и ещё большее их число обещает вскоре прибыть… А если бы даже у нас и была рознь с казаками, то и против них у нас есть силы и они достаточны, чтобы нам стать против них».
21 сентября был получен ответ: «От полковника Мозырского, хорунжего Осипа Будилы, трокского конюшего Эразма Стравинского, от ротмистров, поручиков и всего рыцарства, находящегося в московской столице, князю Дмитрию Пожарскому. Мать наша отчизна, дав нам в руки рыцарское ремесло, научила нас также тому, чтобы мы прежде всего боялись бога, а затем имели к нашему государю и отчизне верность, были честными… Каждый из нас, не только будучи в отечественных пределах, но и в чужих государствах, как доказательство своих рыцарских дел, показывает верность своему государю и расширяет славу своего отечества… Письму твоему, Пожарский, которое мало достойно того, чтобы его слушали наши шляхетские уши, мы не удивились…. Мы хорошо знаем вашу доблесть и мужество; ни у какого народа таких мы не видели, как у вас, — в делах рыцарских вы хуже всех классов народа других государств и монархий. Мужеству вы подобны ослу или байбаку, который, не имея никакой защиты, принуждён держаться норы… Впредь не пишите к нам ваших московских сумасбродств, — мы их уже хорошо знаем».
Это поляки, разграбившие Москву и пол-России, пишут про «честность»! Паны «рокошане» разглагольствуют о верности королю. Вот как только «ослы и байбаки» загнали поляков в Кремль и накостыляли Ходкевичу!? В таких случаях на Украине о поляках говорили: «Всравшись орёт — наша берёт!»
На самом деле хвастунишки-ляхи сильно голодали. Как писал участник осады поляк Осип Будила: «…ни в каких историях нет известий, чтобы кто-либо, сидящий в осаде, терпел такой голод, чтобы был где-либо такой голод, потому что когда настал этот голод и когда не стало трав, корней, мышей, собак, кошек, падали, то осаждённые съели пленных, съели умершие тела, вырывая их из земли: пехота сама себя съела и ела других, ловя людей. Пехотный поручик Трусковский съел двоих своих сыновей; один гайдук тоже съел своего сына, другой съел свою мать; один товарищ съел своего слугу; словом, отец сына, сын отца не щадил; господин не был уверен в слуге, слуга в господине; кто кого мог, кто был здоровее другого, тот того и ел. Об умершем родственнике или товарище, если кто другой съедал такового, судились, как о наследстве, и доказывали, что его съесть следовало ближайшему родственнику, а не кому другому. Такое судное дело случилось в взводе г. Леницкого, у которого гайдуки съели умершего гайдука их взвода. Родственник покойного — гайдук из другого десятка жаловался на это перед ротмистром и доказывал, что он имел больше права съесть его, как родственник; а те возражали, что они имели на это ближайшее право, потому что он был с ними в одном ряду, строю и десятке. Ротмистр не знал, какой сделать приговор и, опасаясь, как бы недовольная сторона не съела самого судью, бежал с судейского места».
Некоторые историки обвиняют Сигизмунда в том, что он бросил московский гарнизон на произвол судьбы. Король действительно совершил много тактических и стратегических ошибок, главной из которых было столь долгое «сидение» под Смоленском. Осенью же 1612 г. он делал всё, что мог. Но у короля опять не было денег. Он не заплатил польскому рыцарству за три летних месяца, и оно разъехалось по домам, забыв о своих коллегах в Москве. В итоге Сигизмунду пришлось отправиться в поход лишь с отрядом иностранных наёмников и несколькими эскадронами гусар из своей гвардии. Король двинулся из Смоленска на Москву через так называемые «царские ворота». Однако перед королём «царские ворота» сорвались с петель и загородили дорогу войскам. Королю пришлось выбираться из Смоленска окольным путём. Дорогой к королю присоединился Адам Жолкевский, племянник гетмана, со своей частной армией в 1200 всадников. Король с войском прибыл в Вязьму в самом конце октября. Но к этому времени уже произошла развязка затянувшейся драмы.
По приказу князя Пожарского у Пушечного двора (близ современной гостиницы «Москва») была устроена большая осадная батарея, которая открыла с 24 сентября интенсивный огонь по Кремлю. 3 октября открыла огонь осадная батарея, построенная первым ополчением у Никольских ворот.
21 октября поляки предложили русским начать переговоры и прислали к Пожарскому полковника Будилу. Однако переговоры затянулись, рыцарство требовало почётной капитуляции, то есть выпуска поляков из Кремля с оружием и т. п. Пожарский же был согласен лишь на безоговорочную капитуляцию.
Казаки узнали о переговорах и решили, что их лишают части добычи. 22 октября без команды главных воевод они бросились к стенам Китай-города. Поляки не ожидали нападения и растерялись. Казаки ворвались в Китай-город и выбили из него ляхов. Среди убитых были знатные паны Серадский, Быковский, Тваржинский и другие.
Потеря Китай-города несколько сбила спесь с поляков. Они вновь запросили переговоров. На сей раз переговоры велись у самой кремлёвской стены. Поляков представлял полковник Струсь, а бояр, сидевших в Кремле, — князь Мстиславский; со стороны осаждающих были Пожарский и Трубецкой.
В начале переговоров бывший глава Боярской думы Мстиславский покаялся и бил челом «всей земле», а конкретно Пожарскому и Трубецкому. Наконец ляхи согласились сдаться.
26 октября распахнулись Троицкие ворота Кремля, и на каменный мост вышли бояре и другие москвичи, сидевшие в осаде вместе с поляками. Впереди процессии шёл Фёдор Иванович Мстиславский, за ним — Иван Михайлович Воротынский, Иван Никитич Романов с племянником Михаилом и его матерью Марфой.
Казаки попытались напасть и как минимум ограбить бояр, но Пожарский с дворянами силой оружия удержали казаков и заставили убраться в их табор.
На следующий день произошла капитуляция польского гарнизона. Принимал капитуляцию Кузьма Минин. Часть пленных во главе с полковником Струсем отдали Трубецкому, а остальных с полковником Будилой — второму ополчению. Казаки перебили большую часть доставшихся им поляков. Уцелевших поляков Пожарский и Трубецкой разослали по городам: в Нижний Новгород, Балахну, Галич, Ярославль и другие.
Поляки совершили столько зверств на русской земле, что властям малых городов не всегда удавалось защитить пленных от самосуда населения. Так, в городе Галиче толпа перебила всех пленных из роты Будилы. То же случилось с ротой Стравинского в Унже. Более удачно сложилась судьба роты Талафуса в Соли Галицкой — её освободил отряд запорожских казаков, случайно забредший туда в поисках добычи.
Польских офицеров во главе с Будилой 15 декабря доставили в Нижний Новгород, где взяли под строгий караул. Позже Будила напишет, что местные власти решили их всех утопить в Волге, и лишь вмешательство матери князя Пожарского спасло им жизнь.
26 октября дворяне и казаки заняли Кремль, но торжественный въезд в Кремль воеводы назначили на 27 октября. С утра казаки Трубецкого собрались у церкви Казанской Богородицы за Покровскими воротами, а ополчение Пожарского — у церкви Иоанна Милостивого на Арбате. Взяв кресты и образа, оба ополчения двинулись с разных сторон в Китай-город. Сошлись ополчения у Лобного места. Там троицкий архимандрит Дионисий начал служить молебен. В это время из Спасских ворот Кремля вышел другой крестный ход во главе с Галасунским (Архангельским) архиепископом Арсением и кремлёвским духовенством. Они несли икону Владимирской Богоматери. После молебна войско и горожане отправились в Кремль. Увиденное за воротами Кремля их ужаснуло. Все церкви были разграблены и загажены, почти все деревянные постройки разобраны на дрова и сожжены. В больших чанах нашли разделанные и засолённые человеческие трупы. Тем не менее воеводы приказали отслужить обедню и молебен в Успенском соборе.
