Наличие у Руси нескольких протяженных фронтов, постоянная угроза вражеских нападений с разных рубежей, нехватка средств в казне, низкая дисциплина служилых людей, рассогласование в действиях командиров и в 1552 делало успех казанского похода очень неопределенным.
Однако, в отличие от прежних походов, сейчас был вовлечен новый фактор — непреклонная воля царя.
3 июля Иван Васильевич с войском вышел из Коломны. Во Владимире он получил известие, что цинга в Свияжске преодолена. В Муроме царю сообщили, что горные черемисы снова присягнули ему. 20 июля Иван вышел из Мурома. Мордва, а затем черемисы отменно снабжали московское войско съестными припасами, более того, «лоси будто сами приходили на убой». Царь сообщил черемисам, что прощает их измену, и приказал им чистить лесные дороги и строить мосты.
За Сурой царское войско соединяется с русскими силами, идущими через Рязань и Мещеру. 13 августа объединенное войско приходит в Свияжск, куда обильно поступают припасы, доставляемые по реке.
На военном совете в Свияжске царь решает немедленно двигаться к Казани. Касимовский хан Шиг-Алей пишет своему родственнику казанскому хану Едигеру, чтобы он без опаски ехал присягать к государю. Сам Иван в грамотах, направленных главному мулле и всей земле Казанской, сообщает, что простит их, если они присягнут ему.
18-го августа царь переправляется через Волгу, 20-го через реку Казанку и здесь получает ответное письмо от хана Едигера, ругательное и агрессивное, с оскорблениями в адрес христианства. Теперь окончательно ясно, что предстоит тяжелая битва. Иван приказывает снимать пушки с судов и готовится к осаде. Вышедшие из города перебежчики извещают о ситуации в городе и о том, что многие казанцы, хотевшие перебежать к царю, были схвачены людьми хана.
На военном совете было решено, как стоять полкам. Удельный князь Владимир со своей дружиной встанет на Царском лугу. Хан Шиг-Алей, ставка царя и царский полк будут находиться за рекой Булак, ограничивающей с одной стороны Арское поле. На Арском поле расположится большой полк и передовой полк. Полк правой руки вместе с казаками встанет за речкой Казанкой. Сторожевой полк — около устья Булака, а полк левой руки выше его по этой реке.
В Казани имелось 30-тысячное войско и три тысячи ногаев. Атаковать город было удобнее со стороны Арского поля, но за полем, в лесу, укрывались кавалеристы казанского князя Япанчи, числом до 30 тысяч, готовые в любой момент могли ударить в тыл русским войскам. Город был защищен деревянными стенами с многочисленными башнями. Вдоль стен тянулись рвы глубиной до 15 метров. В Казани имелась крепость с 8 башнями. С двух сторон город был защищен естественными преградами — болотистой Казанкой и тинистым Булаком.