Видя неудачу артиллерийских обстрелов польский король решил перейти к более решительным действиям. 29 августа венгерская пехота бросилась к деревянным стенам Полоцка и с помощью подручных средств сумела поджечь их. Затем венгры, поддержанные поляками, ринулись на штурм через пылающие стены крепости. Но защитники крепости сумели насыпать вал там, где прогорела ее стена, вырыть перед ним ров, а за ним установить орудия. Когда нападавшие ворвались в крепость, прямо у рва их остановил залповый огонь русских пушек. Понеся большие потери, пехотинцы Батория отступили. В тот же была предпринята еще одна массированная атака на этом участке (на этот раз венгров поддерживали не только поляки, но и немецкие наемники). Но и она была отбита с большими потерями для штурмующих. Но и полоцкий гарнизон понес огромные потери. Видя полуразрушенные стены и не надеясь на помощь царских войск, часть русских бойцов во главе с воеводой Петром Волынским вступила с королем в переговоры, завершившиеся сдачей города. Князь Василий Телятевский с прочими полоцкими воеводами Щербатым, Зюзиным и Ржевским укрылись в Соборе Святой Софии и были схвачены поляками после упорного сопротивления. Некоторые из добровольно сдавшихся в плен русских воинов перешли на службу к Баторию, но большинство служилых людей предпочло вернуться домой в Россию. 1 сентября 1579 года польский король торжественно въехал в Полоцк. После этого его войска разделились. Конные литовские отряды под командованием гетмана Острожского совершили рейд по южным землям Русского государства, но были отброшены князем Воротынским. Еще один отряд под командованием оршанского старосты Филона Кмиты напал на смоленские земли. Главные же силы продолжили захватывать русские укрепления на Полоцкой земле. 4 сентября без боя сдалась Туровля. 19 сентября началась осада Сокола, гарнизон которой к этому моменту заметно уменьшился, поскольку часть войск Шеина (преимущественно казаки) дезертировала. В ходе тяжелых боев польским войскам удалось разгромить русские полки и взять город. Русские воеводы — Борис Шеин и князья Палецкий, Лыков и Кривоборский погибли в бою. По свидетельствам очевидцев из состава наемных отрядов Батория жестокость резни при штурме Сокола аналогов не имела. Обе стороны пленных не брали и сами в плен не сдавались. Сохранились данные о страшных надругательствах над телами погибших русских.
После взятия Сокола польская армия подошла к крепости Суша и, после непродолжительной осады, приняли капитуляцию воеводы Колычева. При этом войска Батория захватили 21 большое орудие, 136 мортир и 123 пищали. После этих успехов Стефан Баторий вернулся в Вильно, откуда направил письмо Ивану Грозному с требованием передачи Ливонии и признания прав на Курляндию.
Параллельно с этим шведские войска попытались занять Эстляндию и Аландские острова. Первые действия были предприняты летом 1579 года, когда шведский флот высадил десанты на Аландских островах и обстрелял с моря Нарву с Ивангородом, Александрию и Ревель. Осенью под Нарвой была высажена армия под командованием генерала Горна, 27 октября начавшая её осаду. Бои под крепостью шли две недели и, после подхода конницы Хилкова (вернувшейся из набега в Курляндию) с присоединившимися языческими отрядами из Пскова и Юрьева, закончились тяжелым поражением шведов.
Также в войну попытались вступить бранденбургские войска, начавшие наступление в Пруссии. В бою под Мальборком главные силы Сестрорецкого княжества, возглавляемые Воином Укировым разгромили их. Игорь Кровавый ошибочно сосредоточил в Пруссии огромные силы, которые после поражения языческого флота под Ригой оказались в Пруссии блокированы. Одних только швейцарских наемников там находилось восемь тысяч копий. Также в состав этой группировки входили две тысячи амазонок и около десяти тысяч наемников. На этом фоне отряды местных дворян, численностью примерно в одну тысячу клинков, никакой роли уже не играли.
Против этой "армады" немецкие наемники не устояли.
Зимой 1578–1579 годов отряды амазонок возглавленные лично Кровавым смогли отбить у шведов Аландские острова. Понимая невозможность защищать их без флота, Игорь Девятый распорядился укрепиться только в одной крепости.
Однако эти победы не могли восполнить потери Полоцка, гибели армии Шеина и захвата поляками заметной части русской артиллерии. Виновником этих неудач Иван Грозный счел Федора Басманова. Честно говоря, какая-то доля истины в этом была.
Русская разведка 1579 год провалила, а опричную разведку курировал именно Басманов. Более того — Петр Волынский, сыгравший ключевую роль в падении Полоцка был опричником. Признанным же лидером опричнины после гибели Алексея Басманова и Григория Малюты Скуратова-Бельского считался именно Федор Басманов. С другой стороны, очевидно, что его "вина" намного меньше чем у многих иных воевод (например — Колычева или Волынского). Скорее всего на военные неудачи наложились серьезные интриги при московском дворе, в которых клан Плещеевых (возглавляемый Афанасием Плещеевым и Федором Басмановым) потерпел поражение. Все Плещеевы предпочли воспользоваться правом отъезда к Сестрорецкому и Муромскому князьям, отписав на царя все свои владения.
Упоенный победами, польский король отверг очередные мирные предложения Ивана Грозного и начал готовиться к следующему наступлению. Как и раньше, главный удар планировался в северо-восточном направлении от Полоцка на Новгород. На первом этапе планировалось овладеть крепостью Великие Луки. И вновь русские войска были размещены самым неудачным образом. Московские полки были растянуты от Вольмара до Смоленска. Опасаясь очередного крымского набега на южную границу была выдвинута армия Воротынского. Еще одну армию под командованием Мстиславского пришлось направить на подавление масштабного восстания на территории бывшего Казанского ханства (на этот раз бунтовали не татары, а черемисы и мордва).
Сестрорецкие войска по-прежнему оставались в Пруссии.
Единственной светлой новостью стало известие о том, что 50 кораблей сестрорецкого флота подошло к Исландии и ждет распоряжений. Океанские эскадры язычников во главе с лучшими капитанами и адмиралами, закаленные многолетней войной с португальцами, вернулись.
Этим кораблям пришлось потратить весну и лето 1580 года на ремонт, поскольку переход из Индийского океана многим из них обошелся весьма дорого. На Балтику они пришли только в августе. Причем целый месяц Пантера провела в Копенгагене ведя переговоры с датским правительством. В ходе них ей удалось сгладить противоречия между Данией и Русью (в частности добиться согласия на уже случившееся упразднение Ливонского вассального государства Магнуса). Но, для этого Сестрорецкому княжеству пришлось пойти на уступки по вопросу Зундских пошлин. С этого момента языческие корабли покидавшие Балтийское море платили больше, чем суда любой другой страны. При встречном движении — из Северного моря в Балтику оплата осталась на уровне прочих протестантских стран (Англии, Швеции и Голландии). Этот договор был очевидно невыгоден сестрорецкому купечеству, но альтернативы ему не было. Воюя с Речью Посполитой, Саксонией, Бранденбургом, Трансильванией и Швецией настраивать против себя еще и датчан было недопустимо.
Объективности ради следует заметить, что Пантера провела переговоры не лучшим образом (по крайней мере в дальнейшем она считала их своим провалом), поскольку Дании было выгодно появление на Балтике любых сил готовых воевать против шведского флота. Таким образом языческий флот вошел в Балтийское море практически одновременно с началом наступления Стефана Батория.
Кампания 1580 года.
Начиная свою третью кампанию, польский король рассчитывал на тяжелое экономическое положение Московского царства и на недовольство части населения.
Однако обе эти надежды оправдались не в полной мере. Неоднократные призывы поднять восстание против Грозного ни к чему не привели (однако, прокламации с этими призывами распространялись по всей Руси). По сравнению с 1560 годом численность московской дворянской конницы уменьшилась более чем в два раза, но имевшиеся части свою боеспособность не утратили (другое дело, что они были вынуждены действовать на разных направлениях) и выросла численность пехоты (стрельцов).