Главной надеждой царя Федора стал талантливый воевода Басманов. Назначение его в большой полк вызвало негодование родовой знати. Второй воевода полка правой руки князь М. Ф. Кашин-Оболенский отказался подчиняться приказу царя Федора, он «бил чалом на Петра Басманова в отечестве и на съезд не ездил и списков не взял».
Поначалу войско дружно присягнуло царю Федору Борисовичу, но вскоре Катырев и Басманов потеряли управление над армией. Воеводы Василий и Иван Васильевичи Голицыны отказались подчиняться им и начали агитацию в пользу самозванца.
7 мая в лагере правительственных войск под Кромами вспыхнул мятеж. На помощь мятежникам подошли войска самозванца. Некоторое число дворян и простых ратников бежало в Москву, остальные присягнули самозванцу.
31 мая отряд казачьего атамана Корелы обошел заслоны правительственных войск на Оке в районе Серпухова и разбил лагерь в десяти верстах к северу от столицы, на Ярославской дороге. На следующий день посланцы самозванца дворяне Гаврила Пушкин и Наум Плещеев в сопровождении казаков проникли в Москву и собрали на Красной площади большую толпу. С Лобного места Пушкин зачитал грамоту самозванца, написанную на имя бояр Мстиславского, Василия и Дмитрия Шуйских и других, окольничих и граждан московских. Лжедмитрий напоминал в ней о присяге, данной его отцу, Ивану IV, о притеснениях, причиненных ему в молодости Борисом Годуновым, о своем чудесном спасении (в общих, неопределенных выражениях), прощал бояр, войско и народ за то, что они присягнули Годунову, «не ведая злокозненного нрава его и боясь того, что он при брате нашем царе Феодоре владел всем Московским государством, жаловал и казнил, кого хотел, а про нас, прирожденного государя своего, не знали, думали, что мы от изменников наших убиты».
Народ взволновался. Бояре сообщили патриарху о мятеже, тот умолял бояр выйти к народу и образумить его. Бояре вышли на Лобное место, но ничего не могли поделать. Толпа потребовала от князя Василия Шуйского сказать правду, точно ли он похоронил царевича Димитрия в Угличе? Шуйский ответил, что царевич спасся, а вместо него убит и похоронен попов сын. Ворота в Кремль не были заперты, толпа ворвалась туда и захватила царя Федора с матерью и сестрой. Их отправили в старый дом Бориса Годунова, где он жил, будучи боярином. К дому был приставлен крепкий караул.
Во время пребывания в Польше и северских городах России Лжедмитрий ни разу не упомянул о своей матери Марии Нагой, заточенной в Горицком Воскресенском женском монастыре под именем инокини Марфы. Теперь ситуация изменилась. Отрепьев знал о ненависти инокини Марфы к Годуновым и поэтому рассчитывал на ее признание.