На следующий день, 7 марта, Чапкун Отучев, Бурнаш и стрелецкий голова Иван Черемисинов прибыли в Казань и привели казанцев к присяге.
Царский наместник С. И. Микулинский должен был торжественно въехать в Казань 9 марта 1552 года. Вечером 8 марта в Казань прибыл его багаж с 70 русскими казаками.
Рано утром 9 марта наместник вместе с воеводами Иваном Васильевичем Шереметевым и князем Петром Серебряным и с довольно солидным войском двинулись к воротам Казани. Уже в черте нынешнего города Казани трое татар, сопровождавших наместника — князь Ислам, князь Кебек и мурза Алике Нарыков — попросили у него разрешения ехать вперед. Микулинский разрешил, и татары уехали в город.
Достигнув Казани, Ислам, Кебек и Нарыков заперли крепостные ворота и распространили слух, будто русские едут с намерением устроить резню и перебить всех жителей. Горожан это встревожило, и многие кинулись вооружаться.
Когда наместник с боярами подъехал к воротам, его встретили выехавшие навстречу князь Кул-Али и И. Черемисинов. Последний доложил: «Лиха есмя по сесь час не видали; а те, перво как прибежали от вас князи, так лихие слова почали говорити, и люди замешались, иные на себя доспех кладут». Бояре подъехали к Царевым воротам, они оказались запертыми. Наместник и сопровождавшие его два дня стояли у ворот и пытались уговорить казанцев впустить их в город. Однако антирусски настроенная знать не только отказалась впустить князя Микулинского, но и не выпустила из города ранее прибывших туда русских стрельцов.
Видя безнадежность своего положения, князь Микулинский решил возвратиться в Свияжск, так как брать крепость приступом у него не было сил. Русские ушли, «ни одному человеку лихо не учинили», посада не сожгли, никого не убили и ничего не разграбили, так как все еще надеялись на мирное соглашение, «чаяли сделки».
Так рухнул проект унии — присоединить Казанское ханство к Русскому государству мирным путем не удалось.
В Казани образовалось временное правительство, во главе которого стал князь Чапкун Отучев. Первым делом были перебиты находившиеся в Казани стрельцы (около 180 человек) и несколько десятков русских купцов. Затем в Ногайскую орду послали гонцов, чтобы предложить престол астраханскому царевичу Ядыгар-Мухаммеду, потомку хана Тимура Кутлу. Царевич не заставил себя долго ждать и поспешил в Казань. На переправе через Каму Ядыгар-Мухаммеда чуть было не схватили русские, но ему удалось прорваться.
Вскоре против русских восстала вся горная сторона, и новопостроенный город Свияжск оказался в осаде. На выручку Свияжска царь направил войско под началом своего шурина Данилы Романовича Захарьина-Юрьева.
Иван IV вновь решил лично возглавить поход на Казань. Русские полки собирались очень медленно. Однако как раз медлительность воевод и спасла Москву. Узнав о подготовке похода на Казань, крымский хан Девлет Гирей двинулся на Москву. Татары судили по себе, и по их расчетам русское войско к середине июня 1552 года должно было быть где-то у Свияжска. Но как известно, русские долго собираются, а потом быстро едут. И к 19 июня русские войска еще находились под Москвой. Узнав о походе крымцев, царь Иван приказал двинуться против них всем полкам. Девлет Гирей был отброшен у Коломны, а затем наголову разбит у Тулы.
Лишь 3 июля Иван IV с двоюродным братом князем Владимиром Андреевичем выехал из Коломны под Казань. По пути царь несколько раз получал донесения о победах Данилы Романовича над «горными людьми». 13 августа Иван IV достиг Свияжска. К этому времени край был полностью усмирен боярином Данилой Романовичем. Иван позвал на обед посланцев от горных людей и объявил, что прощает их народу прежнюю измену.
20 августа 1552 года царь Иван Васильевич со 150-тысячным войском и 150 осадными орудиями обложил Казань. В городе же находились 30 тысяч воинов-казанцев и 3 тысячи ногайцев.
Иван IV приказал лишить казанцев воды. Ему доложили, что воду берут из ключа у Муралевых ворот, внутри крепости. Царь приказал английскому инженеру Бутлеру сделать подкоп и взорвать мину у источника. 4 сентября мина была взорвана, и казанцы лишились этого источника воды. Хотя полностью лишить Казань водоснабжения не удалось (в городе было несколько водоемов), взрыв произвел угнетающее действие на осажденных.