23 мая из-под Смоленска на помощь польско-литовским отрядам, находившимся в западных уездах Московского государства, был направлен коронный гетман Станислав Жолкевский. Одной из его задач была помощь А. Госевскому, которого царские воеводы заперли в крепости Белой. Также гетман имел поручение от короля «предложить москвитянам (если до этого дойдет) [поставить] на государство королевича Владислава». Вероятно, в польско-литовском стане не имели четкого плана и надеялись, что Жолкевский сумеет самостоятельно добиться каких-то успехов в постоянно усиливавшемся хаосе русской смуты.
Когда Жолкевский подступил к Белой, русские отступили. Затем гетман соединился с одним из бывших тушинцев полковником А. Зборовским и по Смоленской дороге двинулся в сторону Москвы. 14 июня гетман осадил Валуева в острожке, начались стычки. На выручку Валуеву двинулся из Можайска князь Д. И. Шуйский, в войске которого были наемники под командой Делагарди. На стороне русских был значительный численный перевес. Армия Шуйского, по разным оценкам, насчитывала от 22 до 30 тысяч, отряд Я. Делагарди – от 6–8 до 12 тысяч, отряд Валуева и Елецкого – от 3–4 до 8 тысяч человек. Впрочем, по воспоминаниям участника событий, огромное воинство Шуйского находилось не в лучшем состоянии: оно совершило переход от Можайска к Клушину «в варные дни», «лошади стали истомны, а иные осталися назади» (отстали). Под командованием гетмана было чуть более 10 тысяч конницы и 1 тысячи наемной пехоты («немцев»).
Тем не менее битва, состоявшаяся 24 июня при селе Клушине, была проиграна русскими – из‐за бестолковой военной организации. Отдельные подразделения московского войска были побиты и обратились в бегство. Часть иноземцев (около 6 тысяч) не приняла участия в битве, а затем вступила в переговоры с гетманом. «Немцы», как обычно, имели претензии из‐за задержки жалованья, и их верность не выдержала испытания боем. Делагарди пытался навести порядок, но солдаты взбунтовались и едва не убили его.
Князь Д. И. Шуйский, засевший в укрепленном лагере в деревне, еще мог переломить ситуацию в свою пользу. К нему стали собираться воины, рассеянные во время сражения. Но новость об измене «немцев» сломила волю командующего. Князь и другие воеводы бежали. Победителям досталась воинская казна, артиллерия, обоз, карета и оружие князя Дмитрия Шуйского, иная богатая добыча. Как сообщает Жолкевский, главный воевода московской рати
бежал поспешно, хотя не многие его преследовали, он увязил своего коня в болоте, потерял также обувь, и босой на тощей крестьянской кляче приехал под Можайск, в монастырь. Достав там лошадь и обувь, немедленно отправился в Москву.
Делагарди и Горн были вынуждены обещать гетману «не служить у москвитян» и ушли с небольшими силами в сторону Новгорода. Многие из дворян после Клушинского разгрома разбежались, часть смоленских детей боярских приняла сторону короля, а смоленские стрельцы отправились в Москву.
В тылу у Жолкевского оставался острог Валуева в Царевом Займище, но воевода, узнав об исходе Клушинского сражения, 25 июля согласился примкнуть к гетману на условиях, близких к договору тушинских бояр с королем. Гетман добавил к этому обязательство совместно сражаться против самозванца.
Клушинская катастрофа возбудила Калужского вора, и он двинулся к Москве. Василий Шуйский попытался остановить Лжедмитрия II, направив против него крымских «царевичей», которым были посланы «поминки» в размере 7 тысяч рублей и обещания более щедрых выплат. Вместе с татарами были посланы воеводы князь И. М. Воротынский, князь Б. М. Лыков и А. В. Измайлов с небольшим отрядом и артиллерией. Но после первой стычки татары ушли на юг, захватив «полон» в «украинных» городах. Самозванец продолжил поход и взял штурмом Пафнутьево-Боровский монастырь и перерезал его защитников во главе с воеводой князем М. К. Волконским, монахов и мирных жителей (5 июля). Затем он перешел в Николо-Угрешский монастырь, а 15 июля расположился в селе Коломенском. Серпухов и Коломна перешли на сторону самозванца, а Зарайск, в котором командовал стольник князь Д. М. Пожарский, смог выдержать осаду от изменников. Из Зарайска князь Пожарский посылал воинские отряды на Коломну и сумел «обратить ее обратно» на сторону царя Василия.