Остановившиеся в Евфимьевом монастыре ордынцы послали в Москву одного из своих с известием к великим княгиням о пленении Василия II. В качестве доказательства ордынец вез нательный крест московского князя. Узнав о случившемся, москвичи всполошились. Ситуацию усугубил страшный пожар 14 июля, во время которого город сильно пострадал, в огне сгорело 2000 человек. В Москве началась паника. Все ожидали прихода Улу-Мухаммеда. Великие княгини выехали в Ростов, многие горожане стали также покидать Москву. Однако паника улеглась, когда сами москвичи организовались: стали укреплять городские ворота, а тех, кто хотел бежать, хватали и ковали в цепи. Власть в городе перешла к Дмитрию Шемяке, который вернул Софью Витовтовну силой назад. Улу-Мухаммед направил к Шемяке своего посла Бегича, тот был принят новым князем и отпущен «с честью» вместе с дьяком Фёдором Дубенским, через которого Шемяка просил хана не выпускать Василия из плена.
Но события повернулись по-иному. Долгое время не получая известий от Бегича, Улу-Мухаммед решил, что он убит Шемякой, и 1 октября отпустил Василия II и других пленников на Русь с условием выкупа. Вместе с Василием в Москву двинулся большой ордынский отряд. Посольство Бегича было перехвачено, а сам мурза погиб. Шемяка в ужасе бежал в Углич. 17 ноября Василий подъехал к Москве и остановился в Ваганькове, в доме своей матери, а затем переехал в дом князя Юрия Патрикеевича, поскольку после пожара город еще не успели отстроить.
Дмитрий Юрьевич, впрочем, вовсе не собирался мириться со своим положением и решил использовать антиордынские настроения русского общества для создания коалиции против Василия. Апеллируя, прежде всего, к тому, что Василий навел на Русь татар и хочет отдать им на откуп все русские земли, а самому сесть в Твери, Шемяке удалось привлечь на свою сторону князя Ивана Андреевича можайского, князя Бориса Александровича тверского, многих бояр, воевод, даже монахов Троицкого монастыря. Заговорщики ждали лишь удобного случая для осуществления своих замыслов. В начале февраля 1446 года Василий отправился на богомолье в Троицкий монастырь поклониться мощам святого Сергия. Воспользовавшись этим, Шемяка и Иван Андреевич ночью 12 февраля внезапно взяли Москву. Они схватили обеих великих княгинь и всю великокняжескую казну. Шемяка отправил можайского князя к Троицкому монастырю, чтобы захватить Василия. Московский князь был предупрежден об опасности, но ограничился лишь установлением «сторожи» на горе у Радонежа.
Иван Андреевич применил хитрость. К Радонежу подошел обоз из саней, в санях же под рогожей спрятались по два ратника, а третий шел сзади саней, как будто извозчик с обыкновенным возом. Когда обоз миновал стражу, воины Ивана повыскакивали из саней и захватили всех стражников Василия. Затем сторонники Шемяки ворвались в Троицкий монастырь и пленили московского князя. В ночь с 13 на 14 февраля Василий II был привезен в Москву и ослеплен. С тех пор он стал «Темным», под таким прозвищем войдя в историю. Несчастного князя, который на себе испытал ужас этой казни, применявшейся им самим ранее неоднократно, отправили в Углич, Софью Витовтовну сослали на Чухлому. Детям Василия удалось спастись еще из Троицкого монастыря, они укрылись в Муроме. Началось новое московское княжение, во главе государства стал Дмитрий Шемяка.
Но князь-узурпатор не долго удержался на столе. Положение его было шатким. Сторонники Василия составили сильный заговор с целью освободить бывшего великого князя.
Пытаясь как-то нейтрализовать врагов, Шемяка созвал в Москве нечто вроде церковного собора, на котором присутствовали также и видные бояре. Он обратился к собравшимся с просьбой о совете, как ему быть далее. Иерархи высказались за переговоры с Василием. Вместе с участниками совета Шемяка выехал в Углич, где встретился с великим князем. Василий II прилюдно покаялся в своих грехах, а именно в нарушении крестного целованья, в убийствах многих людей и т. д. Во всем он возлагал вину на себя и говорил даже, что достоин смертной казни и только по милости Шемяки жив. Слова Василия возымели действие. Шемяка примирился с ним, 15 сентября 1446 года выпустил из тюрьмы и дал в удел Вологду. Теперь Вологда, а после и Тверь, куда переехал Василий, стала центром оппозиции Шемяке. В Твери состоялось и обручение сына Василия — Ивана, будущего III, с дочерью князя Бориса — Марией.
Шемяка и Иван можайский выступили из Москвы навстречу своим врагам и остановились в Волоколамске. Между тем отряд сторонников Василия на рождество (25 декабря 1446 г.) внезапно захватил Москву. Тогда из столицы выезжала вдова князя Василия Владимировича (это сын Владимира Храброго) Ульяна, и по этому случаю городские ворота были открыты. Захватив Москву, воеводы Василия привели жителей к присяге и стали укреплять город. Основные силы Василия из Твери пошли на Волок. Узнав о захвате Москвы, Шемяка и Иван Андреевич, войско которых распадалось и таяло с каждым днем, поспешно бежали в Галич, затем в Чухлому, а потом в Каргополь.