Месяц за месяцем Лжедмитрий безуспешно осаждал Москву. Василий Шуйский понял, что без внешней помощи ему не обойтись. Союзником московского царя стала Швеция. В 1609 году в Выборге был заключён русско-шведский договор, по которому Россия отказалась от претензий на Балтике, уступила северному соседу Корельскую волость, а Швеция предоставляла свои войска для борьбы с Лжедмитрием. Со стороны Москвы договор заключил дальний родственник царя — воевода князь Михаил Васильевич Скопúн-Шуйский. Таким образом, Шуйские фактически открыли границы государства для шведских солдат. И хотя московские полки под командованием Скопина-Шуйского при поддержке шведов одержали ряд побед над сторонниками Лжедмитрия, мирный договор со Швецией привёл к открытой войне с Речью Посполитой. Король Сигизмунд III решил сам вмешаться в русские дела. Поскольку Польша находилась в состоянии войны со Швецией, польский король объявил войну и России.
Большая польская армия вступила в пределы Московского царства. В сентябре 1609 года Сигизмунд осадил Смоленск. Его жители во главе с воеводой боярином Михаилом Борисовичем Шеиным героически защищали город в течение 20 месяцев. Начало открытой войны означало и конец авантюры Лжедмитрия II. Теперь он был больше не нужен Речи Посполитой. После того как Сигизмунд приказал всем полякам покинуть Тушино и идти под Смоленск, лагерь самозванца развалился.
В конце 1609 года Лжедмитрий бежал из Тушина в Калугу, а тушинские бояре отправились под Смоленск. Там они заключили с Сигизмундом соглашение о призвании на московский престол его 16-летнего сына Владислава. Условия договора сохраняли основы русского строя жизни. Принц (на Руси его называли «королевич») должен был принять православие, сохранить прежний административный порядок и сословную структуру, его власть ограничивалась Боярской думой и Земским собором. В ряде статей договора содержалась попытка защитить интересы русских землевладельцев от посягательств польских панов. Но главным камнем преткновения оказался вопрос вероисповедания. Сигизмунд в будущем планировал соединить Речь Посполитую и Московское царство в единое государство и противился переходу Владислава в православие. В итоге вопрос так и не был решён.
В марте 1610 года Скопин-Шуйский торжественно въехал в спасённую Москву. Именно на него возлагали москвичи главную надежду в войне с Польшей. Но в апреле 1610 года молодой воевода внезапно умер после пира. Ходили слухи, что его отравила свояченница царя Василия (жена его брата Дмитрия, сестра бывшей царицы, жены Бориса Годунова, и дочь Малюты Скуратова), который испугался популярности Скопина. Во главе московских войск встал брат царя — князь Дмитрий Шуйский.
Летом 1610 года, оставив в тылу сопротивлявшийся Смоленск, основные польские силы двинулись к Москве. В сражении у села Клушино близ Можайска войска гетмана Станислава Жолкевского наголову разбили русскую рать. Путь на Москву был свободен. В это время из Калуги к Москве вдруг вновь подступил Лжедмитрий II, потребовавший открыть ворота города «природному государю».
С разгромом русской армии оказались развязанными руки и у шведов. Они начали захватывать северные русские земли, а в июле 1611 года заняли Новгород, о котором давно мечтали. Местные власти заключили со шведским королём Карлом IX соглашение, по которому новгородским государем становился его сын Карл Филипп. Территория Московского царства начала сужаться. На русской земле хозяйничали теперь польские и шведские отряды, разбойничали шайки мятежников и самозванцев. Воспользовавшись хаосом, возобновили свои набеги на южные рубежи и крымские татары.
Власть быстро ускользала из рук царя Василия. Оставленный всеми, он понимал, что сил для сопротивления больше нет. Группа бояр и дворян в июле 1610 года осуществила переворот. «Дворяне начали съезжаться с воровскими полками