В 1551 году началась подготовка Ивана IV к походу на Казань. По его приказу весной 1551 года в 30 км к западу от Казани, где река Свияга впадает в Волгу, в кратчайший срок была построена опорная база - крепость Свияжск.
16 июня 1552 года русский царь оставил столицу и во главе основных военных сил выступил к Казани. 24 июня он разгромил подошедшее к Туле войско крымского хана и 3 июля продолжил поход. Войско разделил на две части: одна пошла через Рязань, а другая через Владимир и Муром. Артиллерию , боеприпасы и продовольствие отправили водным путем. Войска соединились на реке Сура. Численность войска составляло 150 тысяч человек и 150 орудий. 13 августа войско прибыло в Свияжск и 22 августа подошло к Казани.
Город был защищен с северо-востока и юга-запада речками. Восточная сторона крепости была огорожена рвом. Численность войск Казанского хана Ядигара составляло 65 тысяч человек.
Русские полки в ночь с 25 на 26 августа возвели защитные сооружения и установили пушки. К 29 августа город был полностью окружен осадными укреплениями. Немецкому инженеру было приказано подвести в двух местах подкопы под городскую стену. Один из этих подкопов был сделан под ключом, из которого жители города брали воду. Из-за уничтожения ключа, казанцы стали брать воду из луж и старых колодцев, следствием этого начались болезни в городе.
Казанцы организовали вылазку, но она была подавлена, и русские войска перешли в наступлени. Была захвачена Арская башня, воевода просил послать войска на штурм, но из-за не готовности войска к этой операции, Иван IV приказал вывести войска из города и поджечь городские стены. На следующий день русские войска палили из пушек по городской стене. Также вокруг стены были заполнены рвы бревнами.
Перед штурмом, русский царь предложил сдаться, на что казанцы ответили криками и насмешками. 2 октября после подрыва мины, которая разрушела Арские ворота, русские пошли на приступ крепости. К вечеру в городе не осталось ни одного защитника.
После захвата Казани Среднее Поволжье вошло в состав России. Открылись огромные пространства для колонизации востока.