Общим штурмом 2 октября (21 сентября по юлианскому календарю) 1552 года, после двухдневного артиллерийского обстрела, Казань была взята русским войском, за ходом сражение наблюдал сам царь Иван Васильевич.
После двухдневной бомбардировки Казани осадными орудиями русские предприняли общий штурм Казани одновременно со всех сторон. К крепостным стенам были заранее подведены саперные галереи в них занесли большое количество пороха. После взрыва заложенных зарядов в стенах города образовались широкие проломы.
Перед штурмом Иван IV направил парламентеров в город, но договориться с Казанским Ханом о добровольной капитуляции не удалось.
Русские пошли на приступ, а казанцы отчаянно оборонялись в схватке участвовали даже женщины и дети. Поначалу бой шел с переменным успехом казанцам даже удалось на некоторых участках обороны потеснить неприятеля. Были места, где русские ударились в бегство, но царь направил туда своих людей с приказом убивать всех паникеров. Боевые порядки русских жестокими методами были восстановлены и штурм продолжился. Новый натиск московитов был неудержим, Казань пала. Еще некоторое время оставались считанные островки сопротивления, но и они продержались не долго. Началось избиение остатков защитников города, все взрослые мужчины были убиты.
На этом независимость Казанского ханства закончилась. Его территории вошли в состав Московского государства, восточные границы которого отныне были хорошо укреплены. Падение Казани открыло возможность для Москвы развивать свои завоевания в восточном и южном направлениях.
Впрочем, избиение коснулось далеко не всех взрослых татар мужского пола, многие из них присягнули царю и остались живы. Часть элиты Казанского ханства даже пошла во служение царю, приняв православие, многие их них были пожалованы во дворянство и приближены к престолу. В честь взятия Казани в Москве был построен храм Покрова Святой Богородицы, широко известный в народе, как собор Василия Блаженного.