Поход Батория был нацелен на Полоцк, что застало русское командование врасплох. Как отмечено в «Разрядных книгах», в решающий момент русские военные силы оказались разделенными: часть войск, как уже отмечалось выше, ушла в поход «за Двину». В таких условиях трудно было рассчитывать, что русская армия сумеет остановить войско Батория и не допустит его к Полоцку. Можно было попытаться лишь усилить полоцкий гарнизон, и такая попытка была предпринята. 1 августа царь послал в Полоцк «пособляти наперед» войско во главе с окольничими Борисом Васильевичем Шейным и Федором Васильевичем Шереметевым. Воеводы должны были «одноконечно проитти» в Полоцк, но это решение запоздало: когда воеводы выступили в поход, армия Батория уже стояла под Полоцком. Остановившись в одной из близлежащих крепостей — Соколе, воеводы предпринимали оттуда нападения на отряды, рассылавшиеся из королевского лагеря в поисках продовольствия. Они создавали серьезные трудности для королевской армии, однако не смогли помешать осаде Полоцка.
Для королевской армии осада Полоцка оказалась долгой и трудной. Гарнизон храбро сражался, отбивая приступы. Для деревянной Полоцкой крепости была заготовлена новинка — каленые ядра, которые должны были поджечь деревянные укрепления, но шли дожди, и поэтому поджечь крепость никак не удавалось. Лишь 29 августа, более чем через три недели после начала осады, венгерским наемникам удалось добиться этой цели: они подожгли стены смоляными факелами. Город был уже охвачен пожаром, но гарнизон еще сутки продолжал обороняться. Затем, однако, один из воевод, Петр Волынский, и стрельцы начали переговоры о сдаче. Петр Волынский принадлежал к числу людей, обиженных царем, — по сообщению польского хрониста Рейнгольда Гейденштейна, он жаловался королю, что сидел в тюрьме по доносу главного из полоцких воевод князя Василия Телятевского. Другие воеводы вместе с архиепископом укрылись в соборе Святой Софии и были там арестованы и доставлены королю. 1 сентября Баторий въехал в город.
На этом военная кампания не закончилась. Освободившиеся после взятия города войска Баторий направил к Соколу. Военачальникам Батория снова удалось поджечь город, и 25 сентября он был взят приступом. Один из воевод, Борис Васильевич Шеин, был убит, другой, Федор Васильевич Шереметев, попал в плен.
Гнев, охвативший царя при получении известий о военных неудачах, обрушился на его советников. Об этом подробно рассказывал оршанскому старосте Филону Кмите его лазутчик в Смоленске, сын боярский Матвей Цедилов. «Вы, нечестивый род, — обличал царь своих советников, — говорили, что Полоцк и Сокол неприступны и что король не сможет захватить эти замки, и вот Полоцк и Сокол потеряны, воины и все другие люди повергнуты». Царь обвинял их в тайном сговоре с литовцами. Главной жертвой его гнева стал глава земской Думы князь Иван Федорович Мстиславский. «„Ты, старый пес, до сих пор проникнутый литовским духом, ты мне говорил, чтоб я послал тебя с сыновьями в Полоцк для противодействия польскому королю. Ясно мне (теперь) твое коварство: ты хотел нарушить присягу и подвергнуть крайней опасности моих сыновей“. И, взяв палку, стал бить необычным способом, так что по лицу и рукам потекла кровь, спина распухла, и не перестал бить, пока не сломал палку».
По здравом размышлении царь должен был понять, что посылать после проигрыша военной кампании Баторию письмо с угрозами Божьего гнева, который постигнет начавшего войну, значило бы поставить себя в смешное положение. Ход войны показал, что царь имеет дело с сильным противником, и в этих условиях следовало попытаться искать мира, хотя бы на условиях, которые фиксировали то положение, которое сложилось после утраты Полоцка.
29 ноября царь отправил Баторию грамоту, в которой выражал желание положить конец войне, предлагал прислать послов для ведения мирных переговоров и до окончания этих переговоров прекратить военные действия. Ответ Батория последовал в марте 1580 года. Если царь хочет мира, говорилось в нем, то пусть он присылает к королю своих послов. Предложение о прекращении военных действий было вообще обойдено молчанием. Характер ответа не оставлял сомнений, что Баторий вовсе не заинтересован в каких-либо мирных переговорах и Ивану IV следует готовиться к новой военной кампании. И действительно, летом 1580 года начался новый поход Батория на Россию.
Записи «Разрядных книг» и сравнительно недавно найденный источник — грамоты, направлявшиеся Иваном IV одному из воевод — Василию Дмитриевичу Хилкову летом 1580 года, позволяют составить довольно полное представление о русском плане военных действий. Большие трудности при планировании военных операций представляла полная неясность относительно замыслов Батория: пойдет ли король отвоевывать замки по Западной Двине, двинет войска на Псков или выберет путь на Смоленск. Это заставляло держать войска на самых разных направлениях и требовало долгого времени для их перегруппировки, когда намерения противника станут ясными.
Однако и после того, как подобную перегруппировку удалось бы осуществить, не предполагалось направить главные русские силы против королевской армии. Они должны были находиться в глубине обороны, прикрывая пути, ведущие к главным центрам страны. Военные действия возлагались на передовые отряды. Однако и они должны были ограничиться ведением «малой войны» против королевской армии — совершать нападения на «заставы» и «станы», угонять лошадей — с этой целью в их состав было включено большое количество служилых татар. «А как будете под людьми, — наставлял Иван IV воевод, стоявших во главе этих отрядов, — и вы б в одном месте не стояли, ходили б есте переходя, чтоб вас литовские люди не нашли, а на прямое бы есте дело с литовскими людьми не ставились». Одновременно предпринимались меры для увеличения гарнизонов пограничных крепостей и снабжения их «зельем» (порохом) для успешной обороны от войск Батория.
Чем был вызван выбор такого плана военных действий, который, по существу, обрекал на пассивность главные силы русской армии?
Со времен H. М. Карамзина, писавшего о том, как «гибли добрые Россияне, предаваемые в жертву врагам Иоанновою боязливостью», в исторической литературе вплоть до недавнего времени устойчиво сохранялось представление о том, что в распоряжении царя имелась большая армия, вполне способная вести войну с войсками Батория, но парализованный страхом царь не решался дать ей приказ об активных действиях. Но так ли это?
То, что мы знаем об Иване IV, не позволяет говорить о нем как о человеке, когда-либо отличавшемся храбростью на поле боя. Но от правителя этого и не требовалось. Царь вполне мог послать против врага своих воевод, как он это сделал, например, в 1572 году, поручив армию Михаилу Ивановичу Воротынскому. Для осторожного ведения войны был ряд других, гораздо более веских причин. Во-первых, к 1580 году царь уже не имел возможности собрать такое большое войско, как в 1563 году, когда он отправился в свой поход на Полоцк. Многолетняя война, приведшая к небывалому росту государственных налогов, внутренняя нестабильность (частые перемены владельцев, которые стремились, пользуясь моментом, выжать из крестьян максимум возможного, не думая о последствиях) и страшное моровое поветрие начала 1570-х годов — все это привело к резкой убыли населения и запустению обрабатываемых земель. Страшную картину рисуют писцовые описания новгородских пятин 1570-х — начала 1580-х годов. Уже к 1570 году в Шелонской пятине запустело около двух третей пашни, а в Деревской «в пусте» лежало 90% земель. К началу 80-х годов разорение еще более возросло. К этому времени в двух указанных пятинах население составляло 9—10% от того количества, которое проживало здесь в начале XVI столетия. Следствием этих перемен было резкое уменьшение количества детей боярских, способных нести военную службу, и военных слуг, которых они должны были приводить с собой в войско.
Во-вторых, царь не мог использовать все свое войско в войне с Баторием. Он должен был держать войска и в Ливонии против шведов и на южной границе против татар. Здесь в 1580 году положение серьезно ухудшилось; возобновились крупные нападения на южные русские уезды, в которых участвовали и крымские татары, и Ногайская орда. Правда, воеводы не пропустили татар за Оку, но Рязанская земля была снова серьезно разорена. В июне 1581 года прибывшие снова в Стокгольм крымские послы сообщали, что татары увели с собой 40 тысяч пленных. В этих условиях снимать войска с южной границы было никак нельзя.