После битвы у Коломны княжич Всеволод прибыл во Владимир и рассказал отцу о случившемся. Юрий, правящий самым могущественным русским княжеством, понял, что он не может самостоятельно победить своего противника. А отправив все имеющиеся под рукой войска к Коломне, он повторил ошибку рязанцев и лишил всю свою землю защиты. На сбор новой дружины требовалось время, которое Батый ему предоставлять не собирался. Однако Юрий решил продолжить борьбу, и на реке Сить разбил лагерь, к которому должны были стекаться воины со всего региона. Во Владимире князь оставил часть войск во главе со своими сыновьями Всеволодом и Мстиславом.
Тем временем Батый тоже не стал засиживаться у Коломны, и 15 января подступил к небольшой, но хорошо укрепленной Москве. Здешней обороной руководил Владимир Юрьевич, младший сын владимирского князя, годом ранее получивший от отца Москву в удельное княжение. Только после пятидневной осады монголы смогли штурмом взять город, пленив при этом княжича. Подвергнув напоследок всю местность тотальному разорению, орда направилась прямиком к Владимиру, защищенному новыми стенами и мощными надвратными каменными башнями. С юга его прикрывала река Клязьма, с востока и севера — река Лыбедь с обрывистыми берегами и оврагами. Чтобы прорваться к центру столицы, врагу нужно было преодолеть целых три оборонительные линии.
Батый подошел с главными силами к Владимиру 4 февраля, стал лагерем в поле прямо напротив Золотых ворот и приказал начать сооружать осадные машины. Пока разведчики со всех сторон внимательно осматривали городские стены, монголы привели взятого в плен при разгроме Москвы князя Владимира Юрьевича, и потребовали у защитников открыть ворота. Услышав отказ, они тотчас убили молодого княжича на глазах его братьев. В последующие дни камнеметные орудия непрерывно метали снаряды в укрепления, а для дополнительного устрашения горожан ордынцы водили тысячные толпы пленников. В это время из столицы бежало немало знатных людей, да и сам Всеволод Юрьевич с небольшим отрядом попытался вырваться, но был схвачен монголами и казнен.
6 февраля стенобитные машины пробили брешь в стене, однако обороняющимся удалось каким-то чудом отбить первый неприятельский приступ. Утром следующего дня штурм возобновился с новой силой после того, как появились проломы сразу в нескольких местах. Ворвавшись с разных сторон в город, к полудню монголы почти полностью захватили горящий со всех концов Владимир. Укрывшихся в Успенском соборе, в том числе и княжескую семью, захватчики даже не пытались пленить, а просто сожгли храм вместе с набившимися туда людьми.
Пожар в главном соборе княжества ознаменовал собой падение столицы Северо-Восточной Руси. Однако взятие Владимира не означало завершение войны — на реку Сить к Юрию Всеволодовичу каждый день прибывали дружины не только со всех концов Владимиро-Суздальской земли, но и от других князей.
Продолжение: Монголы. Второе нашествие на Русь: битва на реке Сить и гибель владимирского князя Юрия Всеволодовича
Ранее: Монголы. Второе нашествие на Русь: сражение под Коломной