Полки Лопаты-Пожарского и Туренина перешли в Замоскворечье, заняли позиции на остатках Земляного города. Большими силами перерезал Дмитрий Пожарский и брод напротив Остоженки, чтобы гетман Ходкевич не мог прорваться через него в Чертолье. По этому броду сам же Пожарский мог посылать помощь в Замоскворечье. Конница князя подъезжала к самому польскому лагерю в Донском монастыре и отступила обратно через брод только после жестокого боя.
Действия князя Трубецкого были менее успешными.
24 августа интервенты прорвались через линию Земляного города и погнали казаков дальше по Ордынке. Ожесточенный бой разгорелся в Климентовском острожке, который несколько раз переходил из рук в руки.
Обстановка была очень сложная. Обе стороны понесли огромные потери. Войска оказались разбросанными среди развалин Замоскворечья, отдельные очаги сопротивления оказались изолированными. В конце концов интервенты захватили Климентовский острожек, и гетман уже двинул к Кремлю обоз с продовольствием — четыреста тяжело нагруженных возов. Но отступившие из острожка казаки обстреляли обоз из пищалей, а затем неожиданной атакой выбили противника. Почти весь полк отборной венгерской пехоты, занявший было острог, погиб, в живых осталось около семисот солдат. Таких тяжелых потерь гетман Ходкевич не ожидал. Дмитрий Пожарский послал к Климентовскому острожку своих дворян, и те увидели «литовских людей множество побитых и казаков с оружием стоящих». Больше Ходкевич к острожку не приступал.
Сражение словно замерло: ни та, ни другая сторона не предпринимала активных действий. Ходкевич приказал привести роты в порядок, накормить солдат. Русские ратники не пропустили поляков в Кремль, но это не была еще победа. Требовалось смелое полководческое решение, чтобы завершить баталию. И князь Дмитрий Пожарский принял такое решение!
Загудели колокола московских церквей. На колокольный звон собирались казаки, разбирались по сотням. Посланцы Дмитрия Пожарского, среди которых был Авраамий Палицын, призывали их постоять за землю Русскую. Кузьма Минин собрал отступившие сотни ополченцев, ставил их против «крымского двора», где засела литовская рота, «конная да пешая». Спешенная дворянская конница собиралась по приказу Дмитрия Пожарского в садах у берега Москвы-реки.
Автор Нового летописца утверждал, что контрнаступление началось по инициативе Кузьмы Минина и что именно ему принадлежит основная заслуга разгрома гетмана Ходкевича: «Дню же бывшу близко к вечеру, приде бо Кузьма Минин ко князю Дмитрею Михайловичу и просяще у него людей. Князь же Дмитрий же глаголаша: „Емли, ково хощеши!“» Минин с тремя сотнями конных воинов внезапно ударил на роту, стоявшую у Крымского двора, смял ее и погнал к польскому лагерю. Конечно, это был героический эпизод, прославивший земского старосту, но он стал всего лишь началом общего наступления.
Почти одновременно по интервентам ударили главные силы Дмитрия Пожарского из «государевых садов», а на правый фланг — казаки из «таборов» князя Трубецкого. Будила отмечал впоследствии: «Русские всею силою стали налегать на табор гетмана». Только во время преследования отступавших интервентов отрядами дворян и «детей боярских» было перебито не менее пятисот человек. Потери гетмана Ходкевича стали невосполнимыми, и он спешно отошел к Донскому монастырю, а оттуда — на Воробьевы горы.
25 августа 1612 года неудачливый гетман покинул окрестности Москвы. Путь его лежал к Можайску, а затем к Вязьме, на соединение с королем Сигизмундом III. Польский гарнизон в Китай-городе и Кремле был обречен. Освобождение столицы от интервентов стало делом ближайшего будущего.
Уже в начале сентября казаки установили пушки в Замоскворечье и начали бомбардировку Кремля калеными ядрами. Там вспыхивали пожары. Три батареи были поставлены против Китай-города: у Пушечного двора, на Ивановском лужку в Кулишках, на Дмитровке.
Дмитрий Пожарский предложил польскому гарнизону сложить оружие: «Поберегите себя и присылайте к нам для переговоров без замедления. Ваши головы и жизни будут сохранены вам. Я возьму это на свою душу и упрошу всех ратных людей. Если некоторые из вас от голода не в состоянии будут идти, а ехать им не на чем, то, когда вы выйдете из крепости, мы вышлем подводы».
