Царь послал повестить во все полки, чтоб готовились немедленно к делу, а сам пошел в церковь, где велел поскорее совершать правило; на рассвете, отпустив свой полк к городу и велев ему дожидаться себя в назначенном месте, пошел к обедне; здесь, когда дьякон оканчивал Евангелие словами: „И будет едино стадо и един пастырь", раздался сильный гром, земля дрогнула: царь выступил из церковных дверей и увидал, что городская стена взорвана, бревна и люди летят на высоту; вскоре после этого, когда дьякон читал на ектении молитву о царе и вымолвил слова: „Покорити под нозе его всякого врага и супостата", последовал второй взрыв, сильнее прежнего, множество казанцев виднелось на воздухе, одни перерванные пополам, другие с оторванными руками и ногами. Тогда русское войско, воскликнув: „С нами Бог!" – пошло на приступ; казанцы встретили его криком: „Магомет! Все помрем за юрт!"
В воротах и на стенах началась страшная сеча. Один из ближних людей вошел в церковь и сказал царю: „Государь! Время тебе ехать; полки ждут тебя". Иоанн отвечал: „Если до конца отслушаем службу, то и совершенную милость от Христа получим". Приехал второй вестник и сказал: „Непременно нужно ехать царю, надобно подкрепить войско". Иоанн вздохнул глубоко, слезы полились из глаз, он начал молиться: „Не остави мене, Господи Боже мой! Не отступи от мене, вонми в помощь мою!" Обедня уже оканчивалась, Иоанн приложился к образу чудотворца Сергия, выпил святой воды, съел кусок просфоры, артоса, принял благословение духовника, сказал духовенству: „Простите меня и благословите пострадать за православие, помогайте нам молитвою!" -вышел из церкви, сел на коня и поскакал к своему полку.
Когда Иоанн подъехал к городу, знамена русские развевались уже на стенах; присутствие царя придало ратникам новые силы; князь Воротынский прислал сказать, что русские люди уже в городе, чтоб царь помог им своим полком; Иоанн велел своему полку спешиться и идти на помощь, потому что на лошадях в городские улицы въехать было нельзя по причине страшной тесноты.
Татары оказывали отчаянное сопротивление; несколько часов русские не могли сделать ни шага вперед, наконец им удалось взобраться на крыши домов и оттуда бить неприятеля. Но в эту решительную минуту многие ратники, прельстившись добычею, перестали биться и бросились на грабеж; казанцы начали одолевать остальных. Воеводы дали знать об этом царю, тот послал новую помощь, которая и успела поправить дело.
Русские пробились к мечети, и здесь загорелась самая жаркая битва, в которой погиб главный мулла. С другой стороны царь Едигер затворился в своем дворе и крепко оборонялся; наконец, видя невозможность дальнейшего сопротивления, ринулся в нижнюю часть города к воротам; спереди не давал ему проходу небольшой русский отряд, бывший под начальством князя Курбского, а сзади напирало главное войско. По трупам своих, лежавшим наравне с стеною, татары взобрались на башню и закричали, что хотят вступить в переговоры; русские перестали биться, и татары начали говорить: „Пока стоял юрт и место главное, где престол царский был, до тех пор мы бились до смерти за царя и за юрт; теперь отдаем вам царя живого и здорового; ведите его к своему царю! А мы выйдем на широкое поле испить с вами последнюю чашу".
Выдавши царя вместе с тремя приближенными к нему вельможами, татары бросились прямо со стены на берег Казанки, хотели пробиться прямо к реке, но, встреченные залпом 113 русских пушек, поворотили налево вниз, бросили доспехи, разулись и перебрели реку в числе 6000; двое князей Курбских, Андрей и Роман, обскакали неприятеля, врезались в его ряды и были смяты; но троим другим воеводам – князьям Микулинскому, Глинскому и Шереметеву – удалось нанести казанцам окончательное поражение; только немногие успели убежать в лес, и то раненые. В Казани не осталось в живых ни одного из ее защитников, потому что Иоанн велел побивать всех вооруженных, а брать в плен только женщин и детей".
По взятии Казани Иоанн Васильевич приказал отслужить торжественный молебен, а потом пожелал въехать в город. Улицы, по которым царю предстояло проследовать, были загодя освобождены от мертвых тел. Народ (русские, бывшие прежде в неволе) встретил его ликованием. Иоанн был растроган и велел накормить их и помочь добраться до родных мест. Примечательно, что огромную добычу, состоявшую из дорогих сокровищ, пленных женщин и детей, он передал своему победоносному войску. Для себя Иоанн взял лишь знамена да орудия.