Используя обстановку Тридцатилетней войны (1618–1648), русское правительство стремилось к созданию антипольской коалиции вместе с Турцией и Швецией, но переговоры не дали положительных результатов. А заключению русско-шведского союза помешала смерть Густава Адольфа (1632). Поэтому Россия вступила в эту кампанию без союзников.

Впрочем, некоторую помощь Шведское королевство Москве оказало. По прямому распоряжению шведского короля России передали секретную технологию отливки легких (полевых) пушек, использование которых на поле боя давало шведской армии серьезное преимущество над врагами. В начале 1630 года в русскую столицу приехал пушечных дел мастер Юлиус Коет, который наладил в России производство новых пушек. В 1632 году под техническим руководством другого посланника Швеции Андрея Виниуса были основаны тульский и каширский военные заводы, чугуноплавильные, железоделательные предприятия. Содействие шведского правительства в модернизации русского военного производства и найме европейских специалистов было щедро оплачено поставками русского хлеба. Поскольку шведское королевство испытывало огромные финансовые трудности, то оно по спекулятивной цене перепродавало русское зерно в Голландию.

Правительство царя Михаила Федоровича и патриарха Филарета Никитича не скрывало намерения вернуть Смоленщину и Черниговщину, а при успешном развитии событий отбить и земли Белоруссии, Украины. Среди задач была попытка добиться официального признания со стороны Польши новой царской династии в лице царя Михаила Федоровича Романова, а также добиться отказа польского короля Владислава от претензий на царский престол.

Москве была обещана турецкая помощь. Но эта надежда не сбылась.

В июне 1632 года был проведен Земский собор, который поддержал решение о начале войны с Польшей. Но в силу ряда обстоятельств выступление армии под началом боярина Михаила Борисовича Шеина и окольничего Артемия Васильевича Измайлова к Смоленску сильно задержалось. Несмотря на осеннюю распутицу, которая задерживала движение артиллерии и обозов, начало войны было успешным. Русские воины в октябре-декабре освободили Серпейск, Кричев, Дорогобуж, Белую, Трубчевск, Рославль, Стародуб, Новгород-Северский, Почеп, Батурин, Невель, Красный, Себеж и другие города и населенные пункты.

5 декабря армия была собрана у Смоленска. Однако перевозка артиллерии затянулась на месяцы. «Великие» пушки, стрелявшие ядрами более пуда, были доставлены в армию только в марте 1633 года.

Смоленск был мощной крепостью, взять которую можно было только имея сильную артиллерию и правильно проводя осаду. Поэтому зимой 1632–1633 годов русские войска ограничивались блокадой крепости. Только в ночь на Рождество Христово была сделана попытка внезапного штурма, но поляки были настороже. Были предприняты еще две попытки штурма, но они не принесли успеха.

Военные действия не ограничивались осадой Смоленска. Русские воеводы старались нанести удары по врагу и на других направлениях. В свою очередь противник старался перехватить инициативу. В конце декабря 1632-го – начале января 1633-го вражеские отряды проникли в Себежский уезд и под Путивль. Это нападение было отражено.

В конце января под Себежем был разгромлен еще один вражеский отряд.

27 февраля 1633-го пятитысячный литовский отряд под началом полковника Пясочинского попытался захватить Путивль. Воеводы Андрей Мосальский и Андрей Усов отразили вражеское нападение и, сделав вылазку, разбили врага.

В марте 1633 года двухтысячный вражеский отряд под началом полковника Волка напал на Стародуб, но не смог захватить хорошо укрепленный город. Такие бои происходили повсеместно.

В мае-июне 1633 года было совершено крупное вторжение крымско-ногайских войск в южные русские уезды. Крымские и ногайские отряды прорвались через рубеж на реке Оке и дошли до Каширы. Были опустошены большие территории Московского, Серпуховского, Тарусского, Рязанского, Пронского и других уездов Русского государства. Польско-литовские, татарско-ногайские и запорожские нападения должны были отвлечь силы Москвы от Смоленска и, видимо, выполнили свою роль.

На помощь смоленскому гарнизону выступила из Варшавы польская армия. Король Владислав хотел одним ударом решить исход войны в свою пользу. 25 августа его 15-тысячное войско подошло к Смоленску. Шеин к этому времени уже потерял часть армии из-за массового дезертирства, многие служилые люди возвращались домой, узнав о татарском вторжении.

28 августа 1633 года король Владислав пошел на штурм русских укреплений. Основной удар польской армии был направлен на Покровскую гору. Однако русские солдаты удержали укрепления на горе. 11 и 12 сентября польско-литовская армия вновь атаковала Покровскую гору. Но все нападения были отбиты. Лишь приказ главнокомандующего заставил оставить позиции. В результате русская армия потерпела поражение, осада со Смоленска была снята. Однако армия Шеина еще сохраняла боеспособность.

9 октября польско-литовская армия, усиленная запорожским войском, захватила село Жаворонки, перекрыв Московскую дорогу, и этим блокировала армию Шеина. В течение четырех месяцев осажденная русская армия страдала от нехватки продовольствия, дров и болезней. В середине февраля 1634 года Шеин согласился начать переговоры с польским королем на условиях «почетной» капитуляции: русские полки с личным оружием, знаменами, 12 полевыми пушками, но без осадной артиллерии и обозного имущества получали право беспрепятственного отхода к своей границе. Самым тяжелым условием капитуляции был пункт о выдаче всех перебежчиков. Шеин увел из-под Смоленска 8056 воинов, еще около 2 тысяч раненых и больных было оставлено до излечения в лагере.

Несмотря на капитуляцию Шеина, польским войскам не удалось развить успех. Путь к Москве прикрыла русская армия, сформированная в Можайске (около 10 тыс. человек во главе с князем Д.М. Черкасским и князем Д.М. Пожарским). В польской армии началось массовое дезертирство. Правительство Владислава IV пошло на переговоры, которые закончились подписанием Поляновского мира 1634 года, восстановившего в основном границу, существовавшую до войны. За поляками оставалась Смоленщина и Черниговщина. К России отошел только город Серпейск с небольшой округой и ряд других небольших территорий. Владислав за откуп в 20 тыс. рублей отказывался от титула «государя всея Руси». Был произведен обмен пленными без выкупа.

Виновниками неудачного исхода войны были признаны Шеин и окольничий А.В. Измайлов, казненные по приговору Боярской думы.