Решающему наступлению на Казань предшествовала длительная военная и дипломатическая подготовка. Весной 1551 г у места впадения реки Свияги в Волгу был построен город-крепость Свияжск, имевший в качестве военной базы большое значение в борьбе за Казань. В самой Казани вспыхнули новые усобицы между отдельными группировками феодалов, усилилось недовольство народных масс и части местной знати политикой крымских ставленников.Ивану IV удалось расколоть коалицию мусульманских правителей и привлечь на свою сторону ногайского мурзу Исмаила. В июне 1552 г. начался решающий поход на Казань. Во главе русской армии, насчитывавшей до 150 тыс. человек, стал сам Иван IV. Пытаясь сорвать движение русских вооружённых сил, крымский хан Девлет-Гирей, войско которого было оснащено турецкой артиллерией и пополнено янычарами, перешёл русскую границу и неправился к Туле. Однако на открытое столкновение с основными русскими войсками Девлет-Гирей не решился и вскоре повернул вспять.В августе 1552 г. началась осада Казани. Русское войско располагало передовой военной техникой и возглавлялось талантливыми полководцами. Во время осады широко использовались артиллерия и инженерное искусство. Постройкой сложных осадных сооружений руководил выдающийся русский инженер Иван Выродков, с именем которого связано также строительство Свияжска. Взятие Казани было ускорено взрывом части городских стен. После ожесточённого штурма 2 октября 1552 г. Казань пала, и Казанское ханство перестало существовать.К 1556 г. относится ликвидация и Астраханского ханства. Астрахань была взята без сколько-нибудь значительного сопротивления. Волжский путь на всём его протяжении сделался водной магистралью Русского государства.В 1557 г. Большая Ногайская Орда призвала свою зависимость от Москвы.Присоединение Среднего Поволжья к Русскому государству сказалось и на исторических судьбах башкирского народа. Вскоре после ликвидации Казанского ханства к России присоединилась Западная Башкирия, ранее подчинявшаяся казанским ханам. К 1557 г. русское подданство добровольно приняли также все ногайские башкиры, которым Иван IV выдал специальные грамоты, содержавшие признание нерушимости их прав на земли и обещание экономических льгот. Зауральские башкиры вошли в состав России позднее, после разгрома сибирского хана Кучума.Решение казанской проблемы активизации русской политики на южных рубежах страны. Для организации активного отпора крымским феодалам, чьи постоянные набеги наносили большой ущерб русским землям, особое значение имело строительство в 50-х годах XVI в. по Оке от Нижнего Новгорода до Серпухова и далее на Тулу — Козельск засечной черты (так называемой Тульской), т. е. укреплённой линии, состоявшей из системы городов-крепостей, между которыми устраивались остроги, лесные завалы из срубленных деревьев (засеки) и т. п. В дальнейшем были построены новые засечные линии южнее и юго-восточнее Тульской. Эта система укреплений облегчала защиту южных границ государства. На юг страны начал усиливаться приток населения, бежавшего от крепостнического гнёта из центральных районов.
Тульской), т. е. укреплённой линии, состоявшей из системы городов-крепостей, между которыми устраивались остроги, лесные завалы из срубленных деревьев (засеки) и т. п. В дальнейшем были построены новые засечные линии южнее и юго-восточнее Тульской. Эта система укреплений облегчала защиту южных границ государства. На юг страны начал усиливаться приток населения, бежавшего от крепостнического гнёта из центральных районов.