Король Сигизмунд отправил к Москве небольшой отряд под командованием ротмистров Кишки и Конецпольского. Поляки же, засевшие в Москве, стали распускать слухи, что к ним на помощь идет гетман Ходкевич с большим войском. В знак радости поляки открыли большую стрельбу из ружей и пушек. Настрелявшись «в белый свет» и думая, что нагнали страху на Москву, поляки вечером 21 мая разошлись по домам и спокойно заснули. Но русские под стенами столицы не спали. За три часа до рассвета они тихо приставили лестницы и полезли на стены Китай-города. Полякам с большим трудом удалось отбить атаку на Китай-город. Однако в ходе упорного боя русские окончательно очистили от поляков Белый город.
Утром 23 мая Ляпунову сдались немецкие наемники, оборонявшиеся в Новодевичьем монастыре. По версии Казимира Валишевского казаки Заруцкого после сдачи монастыря изнасиловали всех монахинь, включая инокиню Ольгу (Ксению Годунову), а затем отправили их во Владимир. После этого русские периодически приближались к стенам Кремля и Китай-города и дразнили поляков: «Идет к вам на помощь гетман литовский с большою силою, идет с ним пятьсот человек войска! Больше не надейтесь, уже это вся Литва вышла. Идет и Конецпольский, живности вам везет, везет одну кишку», (кишка по-польски колбаса), еще кричали: «Радуйтесь, конец польский приближается!»
Королю Сигизмунду действительно было не до Москвы, он предпринимал отчаянные попытки покончить, наконец, со Смоленском.
12 апреля послам под Смоленском объявили, что на следующий день их отправят в Польшу. Напрасно Филарет и Голицын объясняли, что у них нет инструкций ехать в Польшу, и даже нет средств на это путешествие. Рано утром им было велено садиться на речные суда. Когда русские стали садиться на суда, польская охрана перебила всех слуг и захватили все посольское имущество. Послы на трех судах под конвоем были отправлены вниз по Днепру.
Первоначально русские послы были заключены во владениях пана Жолкевского в местечке Каменки, а когда поляки сдались в Москве, Филарета и Голицына отправили подальше в замок Мальборг (Мариенбург).
Между тем силы гарнизона и жителей Смоленска иссякали. В городе свирепствовала цинга. Современники утверждали, что к концу осады из восьмидесяти тысяч жителей осталось не более восьми тысяч. Из Смоленска к королю перебежал некий Андрей Дедешин, который указал на слабые места в стене. Король велел построить там несколько осадных батарей. После нескольких дней бомбардировки стены рухнули. Ночью 3 июня 1611 г. поляки полезли в пролом. Начался бой на городских улицах. Смоленск горел. Несколько сотен горожан заперлось в соборной церкви Богородицы вместе с архиепископом Сергием. В собор ворвались поляки, архиепископ в полном облачении с крестом в руках пошел им навстречу. Какой-то пан ударил Сергия саблей по голове. Поляки начали в соборе рубить мужчин и хватать женщин. Тогда посадский человек Андрей Беляницын взял свечу и полез в подвал собора, где хранилось 150 пудов пороха. Как писал современник: «И был взрыв сильный, и множество людей, русских и поляков, в городе побило. И ту большую церковь, вверх и стены ее, разнесло от сильного взрыва. Король же польский ужаснулся и в страхе долгое время в город не входил».