После 2 ноября поляки заметно приуныли, дисциплина упала, и королевское войско проспало стрелецкий полк Федора Мясоедова. Не только стрельцы, но и многочисленный обоз с продовольствием проследовал без единого выстрела через позиции осаждающих. Поляки заметили отряд, лишь когда арьергард стрельцов проходил через городские ворота.
В 3 часа ночи 6 ноября польские войска начали тихо отволакивать осадные орудия из туров и траншей. К рассвету укрепления осаждающих были пусты.
Однако польское войско осталось вблизи Пскова. 1 декабря король Стефан уехал в Литву, передав командование Яну Замойскому. Кто-то надоумил пана Яна стать первым польским террористом. 9 января из литовского лагеря в Псков приехал пленный русский стрелец и привез на лошадином вьюке большой ларец. Стрелец заявил, что ларец и грамота предназначены для Ивана Петровича Шуйского. В грамоте было написано: «Первому государеву боярину и воеводе, князю Ивану Петровичу, Гансумеллер челом бьет. Бывал я у вашего государя с немцем Юрием Фрянбреником, и ныне вспомнил государя вашего хлеб-соль, и не хочу против него стоять, а хочу выехать на его государево имя. А вперед себя послал с вашим пленным свою казну в том ларце, который он к тебе принесет. И ты бы, князь Иван Петрович, тот мой ларец у того пленного взял и казну мою в том ларце один осмотрел, и иным не давал бы смотреть. А я буду в Пскове в скором времени».
Но князь Иван Петрович оказался не прост, а, может, русская разведка в польском лагере сработала. Во всяком случае, Шуйский заявил, что ларец «с обманом», и повелел найти умельцев, «которые ларцы отпирают», а главное, тот ларец подальше от воеводской избы отнести. Нашли умельца, который осторожно вскрыл ларец. Из ларца во все четыре стороны торчали 24 пистолетных ствола. Замки пистолетов были взведены и соединены ремнем с запором ларца. Стоило только открыть ларец, как спускались курки пистолетов. Кроме того, в ларце лежал пуд пороха, который должен был взорваться одновременно с пистолетным залпом.
Узнав о польской хитрости, Шуйский объявил, что его спасли святая Троица и Богородица и по сему поводу заказал молебен.
Теперь королю Баторию ничего не оставалось делать, как мириться. Посредником в переговорах с Иваном IV стал нунций иезуит Антоний Поссевино. Он прибыл 18 августа 1581 г. к царю Ивану в Старицу в качестве посла папы Григория XII. Вместе с ценными подарками папа прислал царю книгу о Флорентийском соборе и грамоту, где писал: «Посылаю твоему величеству книгу о Флорентийском соборе печатную; прошу, чтобы ты ее сам читал и своим докторам приказал читать: великую от того божию милость и мудрость, и разум получишь. А я от тебя только одного хочу, чтоб святая и апостольская церковь с тобою в одной вере была, а все прочее твоему величеству от нас и от всех христианских государей будет готово».
13 декабря 1581 г. в деревню Запольной Ям съехались польские и русские послы. Польшу представляли воевода брауловский Януш Шбаражский, воевода виленский и гетман литовских Криштоф Радзивилл и секретарь (писарь) великий князь литовский Михаил Гарабурда. Русскую сторону представляли князь Дмитрий Елецкий и думный дворянин печатник Роман Олферьев-Безнин. В качестве посредника присутствовал тот же Поссевино.
Замечу, что, приехав в Запольной Ям, послы убедились, что деревня в основном была сожжена, и им пришлось отправиться в деревню Киверова гора в 15 верстах от Запольного Яма. Переговоры шли бурно, и об изменении места переговоров в документах не упомянули, поэтому в историю договор 1582 г. вошел по имени сгоревшей деревни, а с легкой руки историка С. М. Соловьева ее переименовали из Ям Запольной в Ям Запольский. Поэтому в учебниках истории писали, что 6 января 1582 г. был заключен русско-польский
Согласно условиям перемирия Россия отказывалась в пользу Речи Посполитой от всех своих владений в Прибалтике и от владений своих вассалов и союзников: от Курляндии, уступая ее Польше; от 40 городов в Ливонии, переходящих к Польше; от города Полоцка с поветом (уездом); от города Велижа с округой. Речь Посполитая возвращала царю захваченные в течение последней войны псковские коренные земли: «пригороды» Пскова (то есть города Псковской земли — Опочку, Порхов и др., попавшие в зону военных действий); Великие Луки, Невель, Холм, Себеж — исконные новгородские и тверские земли, захваченные в ходе последней трехлетней войны.
В русском экземпляре договора за царем сохранялся титул «царя», то есть императора (цесаря), в польском варианте он не упоминался. В русском экземпляре царь именовался также «властитель Ливонские и Смоленский», а в польском «властителем Ливонским» именовался польский король, а титул «Смоленский» не принадлежал никому.
Историк Н. М. Карамзин, оценивая Запольский договор, назвал его «самым невыгодным и бесчестным для России миром из всех, заключенных до того времени с Литвой».