Делагарди располагал незначительными силами (около 4 тысяч человек). В городе ратных людей было еще меньше (около 2 тысяч), но они сели в осаду и могли защищаться. Город пал из‐за измены. Холоп Ивашка с говорящим прозвищем Шваль открыл ворота, и шведы, ворвавшись в город, начали «сечь стражу по городу и по дворам». Воевода Бутурлин со своим отрядом бросил новгородцев и ушел, «на Торговой стороне пограбив лавки и дворы». Другие решили сопротивляться. В бою погибли стрелецкий голова В. Гаютин, дьяк А. Голенищев, В. Орлов, атаман Т. Шаров и с ними 40 казаков. Ожесточенное сопротивление оказал протопоп Софийского собора Амос, запершийся на своем дворе. Не сумев взять двор штурмом, шведы подожгли его, и все защитники сгорели.
Подавив очаговое сопротивление, шведы начали разгром Новгорода.
Людие же христианстии, многое множество народа, во граде бегающе по улицам, семо и овамо рыщуще толпами, овии в воду мечущеся от страха, и не бысть им избавления нигде же, крик и вопль и плач бысть…
Воевода князь И. Н. Большой Одоевский и митрополит Исидор были вынуждены вступить в переговоры с Делагарди. Главным условием соглашения стало призвание новгородцами на престол принца Карла Филиппа. До его прибытия новгородцы обязались подчиняться «верховному главнокомандующему» Делагарди и защищать Новгородскую землю от врагов. В свою очередь, шведы обещали блюсти православие и соблюдать территориальную неприкосновенность Новгородской земли (за исключением, конечно, Корелы, которая в договоре была названа Кексгольмом). Завершался договор обещаниями соблюдать порядок и справедливость, вершить честный суд и оберегать горожан от обид.
Положение Новгорода, согласно договору, получалось двойственным. С одной стороны, он рассматривался как часть единого государства, вместе с «великими княжествами Владимирским и Московским», которые также должны были признать принца. А с другой – само появление новгородского правительства как субъекта международных отношений означало обособление Новгорода от Московского царства. Фактически Новгород и Новгородская земля были оккупированы шведами. Здесь, как и в Москве, установилась иноземная власть, прикрывшаяся идеей добровольного выбора монарха из шведской династии.
Шведы приступали и к Пскову, но их отбил Лисовский, призванный на помощь городской администрацией, державшейся Лжедмитрия II (август 1610 года). Однако зимой 1611 года полковник переметнулся на сторону Сигизмунда III и захватил южные пригороды Псковской земли. В марте гетман Ходкевич атаковал Псково-Печерский монастырь. Власть в городе принадлежала посадской общине и дьяку Луговскому, воеводы в Пскове в то время не было. Тем временем в Ивангороде появился самозванец, объявивший себя «царем Дмитрием». Лжедмитрий III – это, скорее всего, дьякон Матюшка (летописец также называет его Сидоркой), который промышлял торговлей ножами в Новгороде. Он провозгласил себя царем 23 марта 1611 года и получил поддержку казаков. Вместе с казаками новый «вор» намеревался штурмовать Псков, и дьяк Луговской запросил помощи у подмосковного ополчения. П. П. Ляпунов обещал помочь Пскову, но был убит, и город остался без поддержки. Одна за другой последовали две осады: с 8 июля по 23 августа Псков осаждал Лжедмитрий III, а с 31 августа по 7 октября – шведы под командованием Эверта Горна.
Осенью 1611 года в Псков прибыли наконец сразу трое воевод от подмосковного ополчения – Н. Хвостов, М. Милославский и Н. Д. Вельяминов. Последний был видной фигурой. Ранее Вельяминов служил королю в чине боярина и управлял от его имени Ямским приказом. Вероятно, при участии воевод Псков стал центром новой самозванческой авантюры. 4 декабря 1611 года «проиде сквозе немец Вор во Псков». При выборе между Лжедмитрием III и шведами псковичи предпочли самозванца и свободу от иноземной власти. Однако для общего дела Псков оказался потерян.