Следующим послам Сигизмунд объявил, что согласен выдать свою сестру Екатерину за царя. Послы попросили позволения увидеть невесту, но паны ответили: «И между молодыми (т. е. незнатными) людьми не ведется, чтоб, не решивши дело, сестер своих или дочерей давать смотреть». Послы говорили: «Не видавши нам государыни королевны Екатерины и челом ей не ударивши, что, приехав, государю своему сказать? Кажется нам, что у государя вашего нет желания выдать сестру за нашего государя!» Тогда московским послам объяснили, что нельзя видеть королевну явно, поскольку все придворные у нее поляки, они расскажут своим, что московские послы видели королевну, и у польской Рады с королем выйдет большой конфликт. Поэтому послам предложили посмотреть на Екатерину тайно, когда она пойдет в костел, и им пришлось согласиться.
Однако дело опять кончилось ничем. Король соглашался на брак Екатерины с Иваном только в том случае, если брак этот доставит ему выгодный мир. Его посол Шимкович прибыл в Москву и потребовал, что прежде чем решить дело о сватовстве, надо заключить мир, для переговоров о котором вельможи с обеих сторон должны съехаться на границе, а до этого съезда в Ливонии боевых действий не вести.
Царь на порубежные договоры не согласился, ведь в Москве считалось большим грехом нарушить прародительские обычаи, а обычаи эти требовали, чтобы все мирные переговоры велись в Москве.
В результате дела марьяжные сменились делами ратными. Первыми начали боевые действия литовцы. Гетман Радзивилл напал на русских в Ливонии и в сентябре 1561 г. после пятидневной осады взял крепость Тарвест. Но вскоре русские воеводы разбили его под Пернау (Пярну), вернули Тарвест и разрушили его.
Весь 1562 год прошел в опустошительных набегах с обеих сторон, и в то же время сношения между обоими дворами не прерывались. Сигизмунд не имел ни средств, ни желания вести активные боевые действия, а хотел тянуть время переговорами. Вначале 1562 г. в Москву приехал королевский посол Корсак с жалобой, что Иван обижает короля и не хочет мира, и хлопотал, чтобы военные действия прекратились с обеих сторон. Иван отвечал Сигизмунду: «Во всем твоем писанье не нашли мы ни одного такого дела, которое было бы прямо написано: ты писал все дела ложные, складывая на нас неправду…»
В начале января 1563 г. сам Иван IV с большим войском двинулся к Полоцку. По разным данным у него было от 60 до 80 тысяч воинов, двести пушек и несколько тысяч крестьян (обозных). Так, только одну огромную стенобитную пушку тащили вместе с лошадьми до тысячи человек. В летописи говорится о пушке, стрелявшей 20-пудовыми снарядами. По мнению автора, речь, скорей всего, идет о мортире.
31 января царское войско подошло к Полоцку и 7 февраля закончило обложение крепости.
Полоцк, построенный на высотах, в углу, образованном слиянием реки Полоты с Западной Двиной, состоял из Большого города, Острога и Стрелецкого города. Острог представлял отдельное укрепление из сомкнутой крепостной ограды, состоявшей из двух стен: внешней и внутренней (после взятия города была возведена еще третья стена).
В тот же день, 7 февраля, был взят Острог и выжжены все предместья, расположенные за Полотой. Этот успех облегчил дальнейший ход осады. Московское войско двинулось непосредственно к стене Большого города, где ощущался недостаток продовольствия. Это заставило коменданта воеводу Станислава Давойны выслать из крепости двадцать тысяч мирных жителей, которые были хорошо приняты царем Иваном.
Тогда же в русском стане узнали, что на выручку Полоцку спешит Радзивилл с сорокатысячным войском. На самом же деле у него было 3500 сабель и 20 пушек. Против Радзивилла для прикрытия осады был выдвинут отряд Репнина, и одновременно начата бомбардировка Полоцка. К 15 февраля сгорело около 650 метров деревянной стены, после чего Давойна сдал город. А 18 февраля царь Иван въехал в Полоцк, принял титул князя полоцкого, слушал обедню в Софийском соборе и написал митрополиту Макарию: «Исполнилось пророчество русского угодника, чудотворца Петра митрополита, о городе Москве, что взыдут руки его на плещи врагов его: бог несказанную свою милость излиял на нас недостойных, вотчину нашу, город Полоцк, нам в руки дал».
Поведение Ивана в Полоцке было довольно противоречиво. Так, польские шляхтичи не только получили свободу, но и награжденья собольими шубами и золотыми монетами. Им было поручено передать королю, что московский государь войны не желает. Местная же шляхта и простые воины были разосланы по московским городам. Среди населения пострадали евреи и католические монахи доминиканцы. О первых Псковская летопись повествует: «Которыя были в городе люди жидове, а князь великий велел их семьями в воду речную вметати и утопили их». А монахов-бернардинцев царские татары посекли саблями и сожгли их храм. Так в Полоцке появились первые местные католические святые — мученики Адам, Доминик и Петр.
В Полоцке царь оставил трех воевод Петра Ивановича Шуйского, Василия и Петра Семеновичей Серебряных-Оболенских, наказав им «укреплять город наспех, не мешкая, чтоб было бесстрашно. Где будет нужно, рвы старые вычистить и новые покопать, чтоб были рвы глубокие и крутые. И в остроге, которое место выгорело, велеть заделать накрепко, стены в три или четыре. Литовских людей в город (т. е. в крепость), приезжих и тутошних детей боярских, землян и черных людей ни под каким видом не пускать, а в какой-нибудь день торжественный, в великий праздник, попросятся в Софийский собор литовские люди, бурмистры и земские люди, то пустить их в город понемногу, учинивши в это время береженье большое, прибавя во все места голов. И ни под каким бы видом, без боярского ведома и без приставов, ни один человек, ни шляхтич, ни посадский, в город не входил, в городе должны жить одни попы у церквей с своими семьями, а лишние люди у попов не жили бы».
Узнав о взятии Полоцка, король Сигизмунд II отправил послов в Москву с предложением перемирия. Одновременно он отправил грамоты к шведскому королю Эрику XIV, где призывал его начать войну с московитами. Грамоты эти были перехвачены русскими. По сему поводу Иван издевался над послами: «К нам пишет, что Лифляндская земля его вотчина, а к шведскому пишет, что он вступился за убогих людей, за повоеванную и опустошенную землю. Значит, это уже не его земля!»
В конце концов, в марте 1563 г. было подписано перемирие до 6 декабря 1563 г. Причем, Двина была признана пограничной рекой между царскими и королевскими владениями.
В декабре 1563 г. в Москву приехали королевские послы крайчий Юрий Ходкевич и маршалок Волович. С ними Иван кардинально нарушил протокол, вызвал к себе и решил поговорить по душам. В частности, он был очень обижен тем, что король не хотел именовать его царем, и сказал Ходкевичу: «Юрий! Говори перед нами безо всякого сомнения, если что и по-польски скажешь, мы поймем. Вы говорите, что мы припоминали и те города, которые в Польше, но мы припомнили не новое дело: Киев был прародителя нашего, великого князя Владимира, а те все города были к Киеву. От великого князя Владимира прародителя наши великие государи, великие князья русские, теми городами и землями владели, а зашли эти земли и города за предков государя вашего невзгодами прародителей наших, как приходил Батый на Русскую землю, и мы припоминаем брату нашему не о чужом, припоминаем о своей искони вечной вотчине. Мы у брата своего чести никакой не убавляем. А брат наш описывает наше царское имя не сполна, отнимает, что нам бог дал. Изобрели мы свое, а не чужое. Наше имя пишут полным именованием все государи, которые и повыше будут вашего государя. И если он имя наше сполна описывать не хочет, то его воля, сам он про то знает. А прародители наши ведут свое происхождение от Августа кесаря, так и мы от своих прародителей на своих государствах государи, и что нам бог дал, то кто у нас возьмет? Мы свое имя в грамотах описываем, как нам бог дал. А если брат наш не пишет нас в своих грамотах полным наименованием, то нам его описывание не нужно».