1 сентября 1581 года отряд Ермака и присоединившиеся к нему казаки атамана Ивана Кольцо отправились завоевывать Сибирь. Строгановы придали ему 300 воинов – «ратных людей Литвы, немец и татар, и русских людей, буйственных и храбрых предобрых воинов триста человек». Всего в выступившем отряде было 840 человек. Помощниками Ермака казаки избрали Ивана Кольцо и Ивана Грозу. Командиром казачьей части отряда стал Богдан Брязга, мусульманами, входившими в отряд, командовал некий Махмед.
В отличие от татар, вооруженных в основном холодным оружием, казаки имели 300 пищалей, которые залпом могли смести целые ряды воинов противника.
Продвигаясь по рекам и перетаскивая казачьи струги волоком от реки к реке, отряд Ермака прошел от Уральских гор до слияния Тобола с Иртышом и «повоевал» много татарских городков и улусов.
Решающее сражение произошло 23 октября 1582 года возле столицы Сибирского ханства, города Искер. Десять тысяч татар во главе с родственником хана Маметкулом атаковали высадившийся на берег казачий отряд. Казаки построились в каре (четырехугольником), поставив в середине пищальников. Дело дошло до рукопашной схватки. «И бысть сеча зла, за руки емлюще сечахуся», – писал летописец. Но казачьи пищальники оставались в середине каре в неприкосновенности, перезаряжали оружие и залповым огнем клали татар толпами. В одной из конных атак Маметкул был ранен. Татары побежали. 26 октября отряд Ермака вступил в столицу Сибирского ханства.
На следующий год Ермак послал в Москву станицу атамана Черкаса Александрова с донесением о «сибирском взятии». Обрадованный Иван Грозный пожаловал Ермаку шубу со своего плеча, два панциря и много жалованья казакам. На помощь им царь послал стрельцов князя Волховского.
В 1584 г. татары пытались вернуть Искер. В боях погиб атаман Иван Кольцо. Но казаки удержались и татар отбили.
Тогда татары пошли на хитрость. В Искер явились ложные вестники вымышленных бухарских купцов, которых толпы татар якобы не пропускали к Искеру. Ермак отправился на выручку бухарцам, взяв с собой 50 человек. При впадении реки Вагай в Иртыш казаки остановились на ночлег. Татары налетели на спящих, и началась резня. Ермак проснулся от звуков битвы, прыгнул с высокого берега в воду, но не смог добраться до струга. Царский подарок, стальной панцирь с двуглавым орлом, якобы утянул его в воду.
Вскоре после гибели Ермака оставшиеся в живых казаки возвратились в Россию. Кучум на время вернул себе Искер. Но уже в 1591 году русские войска князя Кольцова-Мосальского окончательно разбили татар, и Кучум признал свою зависимость от России.