В первый же выдавшийся ясный день, 29 августа, венгры подкрались к стенам и подожгли их. Пламя быстро распространялось, и осажденные в течение целого дня не могли потушить пожары. А король с большей часть войска в это время стоял на дороге к Соколу, боясь, что засевшие там русские воеводы, увидев зарево, двинутся на помощь Полоцку. Однако помощи не было, и осажденные стали думать о сдаче. Десять русских посланников спустились со стен, чтобы начать переговоры, но венгры убили их, поскольку не желали никаких переговоров, а хотели взять крепость приступом, чтобы потом разграбить. Особенно мадьяр прельщала церковь Святой Софии, о богатствах которой ходили легенды. Поэтому венгры, не дождавшись королевского приказа, кинулись в город сквозь пылавшие стены, а за ними двинулась и польская пехота. Но защитники города к этому времени уже успели выкопать ров в том месте, где прогорела стена, встретили нападавших залпами из пушек и отогнали их.
На следующий день пожары и натиски осаждавших возобновились. Тогда стрельцы во главе с воеводой Волынским вновь послали людей для переговоров. На этот раз переговоры состоялись, и город был сдан с условием свободного выхода всем ратным людям. Причем некоторые поступили на службу к королю Стефану, но большинство предпочли вернуться в Россию.
В московских Разрядных книгах о капитуляции города записано: «Король Стефан Полоцк взял изменою, потому что изменили воеводы, что были худы, а милы были им жены, а как голов и сотников побили, то воеводы город сдали, а сами били челом королю в службу с детьми, с людьми и со стрельцы. Всего воинского люду в Полоцке было 6000. Сдал Полоцк королю Петр Волынский со стрельцами».
Среди тех, кто отличился под стенами Полоцка, был запорожский казак Корнила Перевал. Король дал казаку наследственное дворянство и герб с изображением натянутого лука со стрелой. Через десять лет потерявший в боях здоровье Корнила вышел в отставку и нажил сыновей Рыгора и Богдана, положив начало знаменитому роду Перевальских, которые со временем станут именоваться на польский манер Пржевальскими.
Вслед за Полоцком войска Батория до конца 1579 г. овладели и рядом близлежащих укрепленных городков и замков. Козьян и Красный казаки под началом Франтишка Жука взяли еще до начала осады Полоцка. Козьян разрушили сразу, а с Красным вышла иная история: приставив к стенам лестницы, казаки ворвались в крепость, захватили вместе с гарнизоном продовольствие и несколько бочек вина. Как следует отпраздновав победу, казаки крепко уснули, а тем временем из замка Суша тихо подошел отряд из восьми сотен стрельцов и, перебив сонных победителей, сжег крепость.
После взятия Полоцка литовский отряд князя Константина Лукомского двинулся к крепостце Туровля. Московские воеводы бросили крепостцу со всеми орудиями и припасами и бежали. На радостях князь и его воинство перепились и начали стрелять из орудий. От попадания мортирной бомбы деревянные постройки загорелись, и крепостца выгорела дотла.
Деревянная одиннадцатибашенная крепость Сокол стояла на высоком холме при слиянии рек Нищи и Дриссы. Сокол был осажден немецкой пехотой и польской кавалерией. Несколько каленых ядер подожгли деревянную стену. У командовавшего конным отрядом Шереметева нервы не выдержали, и он пошел на прорыв. Польская кавалерия гнала русских несколько верст, зарубив многих, включая Шереметева. Пешие стрельцы под командованием воеводы Шеина под ударом немцев отступили в замок. Причем около пятисот наемников на плечах русских ворвались в замок, однако стрельцам удалось закрыть ворота и перебить немцев всех до единого.
25 сентября 1579 г. Сокол был взят немцами, а уцелевшие русские перебиты. Командир наемников полковник Вейер говорил, что бывал он во многих битвах, но нигде не видел такого множества трупов, лежавших на одном месте.
Больше на этом холме никто не селился, а окрестные крестьяне в 1912 г. еще находили там обломки оружия и кости.
Весть о потере Полоцка и Сокола настигла царя Ивана в Пскове. Он срочно двинулся в глубь страны и уже с дороги послал грамоту в замок Суша, в которой, против своего обыкновения, разрешил гарнизону отступить, но предварительно зарыть в землю иконы и испортить пушки и порох. Но гарнизон Суша не выполнил волю государя, а может быть, просто не успел. Каменный замок сдался, а шесть тысяч его защитников с ручным оружием отправились домой. Полоцкий воевода Миколай Дорогостайский взял в крепости 21 большое орудие, ІЗбгаковниц, 123 длинные ручницы, 100 бочек пороха весом две с половиной тысячи пудов и три тысячи железных ядер.