Собрав опричное войско, по первому зимнему пути царь выступил в поход на Новгород. Иван постарался, чтобы цель похода, известная лишь узкому кругу его ближайших сподвижников, сохранялась в тайне. По свидетельству Шлихтинга, царь принял меры к тому, чтобы была перекрыта дорога, ведущая из Москвы в Новгород. В походе разосланные отряды также задерживали всех людей, идущих в Новгород. Сам маршрут движения войска был окружен тайной. Василий Зюзин, командовавший передовым отрядом опричного войска, «ежедневно поутру получал из рук самого тирана записку с указанием места, где тот должен был переночевать». Штаден также пишет, что «все города, большие дороги, монастыри от Слободы до Лифляндии были заняты опричными заставами, как будто бы из-за чумы, так что один город или монастырь ничего не знал о другом». В результате всех принятых мер «ни в городе Москве, ни в Новгороде, ни в другом месте не знали, где именно находится и что делает князь Московский». Новгородцы узнали о походе, когда отряды опричного войска уже подходили к городу.
Избранный царем способ действий не вызывает удивления. По его сведениям, заговор был весьма масштабным, в нем участвовали все духовные и светские власти Новгорода, а значит, узнав о карательном походе опричного войска, они могли попытаться организовать сопротивление. Поэтому царь принимал все возможные меры, чтобы застать заговорщиков врасплох. Действия царя были хорошо продуманы, но предпосылка, лежавшая в их основе, была абсурдна.
Двигаясь к Новгороду, опричное войско искореняло измену в городах и селах, лежавших на его пути. В селе Медне под Тверью и в Торжке было перебито несколько сотен семей недавно переселенных туда псковичей. Их считали изменниками, как и всех жителей Пскова. В Твери и Торжке были казнены находившиеся в тюрьмах литовские пленные — царь, вероятно, считал и их участниками заговора.
О том, что происходило в Новгороде, когда к нему подошли опричные войска, мы осведомлены, пожалуй, лучше, чем о многих других событиях царствования Грозного. Подробное описание оставил не только Шлихтинг, но и участвовавшие в походе немцы-опричники Таубе и Крузе, а также Штаден. Сохранились и современные немецкие брошюры, составленные со слов иноземных купцов, ставших свидетелями некоторых из происшедших в это время событий. Эти рассказы можно сопоставить и со свидетельствами русских источников. В списках XVII века сохранилась в нескольких редакциях повесть «О приходе царя и великого князя Иоанна Васильевича в Великий Новъград, еж оприщина и розгром именуется»; записи так называемой Новгородской Второй летописи позволяют судить о положении, сложившемся в городе сразу после отъезда царя; наконец, важные дополнительные сведения содержит уже неоднократно упоминавшийся «Синодик опальных».
Передовые отряды опричного войска подошли к Новгороду 2 января 1570 года и сразу окружили его, «кабы ни един человек из града не убежал». 6 января прибыл сам царь и стал укрепленным лагерем на Городище, там, где жили князья во времена независимости Новгорода. 8 января, в воскресенье, царь направился к обедне в храм Святой Софии. На «Волховском мосту великом» его встречал архиепископ Пимен со всем новгородским духовенством. По обычаю, архиепископ хотел благословить царя, но царь не принял благословения и «повелел» архиепископу идти в храм и служить литургию. После обедни архиепископ пригласил царя в свои палаты «хлеба ясти». Однако, как только начался обед, царь «возопи гласом великим яростию к своим князем и боярам... и тотчас повеле архиепископлю казну и весь двор его и келий пограбити, и бояр его и слуг переимати и за приставы отдати до своего государева указа, а самого владыку, ограбив, повеле за сторожа единаго отдати и крепко стрещи» (стеречь). В записках Шлихтинга сохранился рассказ об издевательствах над арестованным архиепископом, одним из главных иерархов русской церкви. Из Новгорода его повезли в Москву на кобыле, посаженным задом наперед, с волынкой в руках, атрибутом скоморохов. Такой способ публичного поругания был избран неслучайно: так поступали византийские императоры с патриархами, замешанными в заговорах против них. Члены «освященного собора» во главе с митрополитом Кириллом поспешили сообщить царю, «что приговорили они на соборе новгородцкому архиепископу Пимину против государевы грамоты за его безчинья священная не действовати». На созванном в Москве церковном соборе Пимен был лишен сана. Он был заточен в Никольский монастырь в Веневе, где и умер в сентябре 1571 года.