Невзирая на грозный вид полоцких укреплений, русские войска, завершившие тяжелое и длинное «путное шествие», приступили к осаде города. Действовали они слаженно и решительно. Уже на следующий день двумя стрелецкими приказами (Василия Пивова и Ивана Мячкова) был занят важный в стратегическом отношении Ивановский остров на реке Полоте.[255]

Первый удар осаждающих пришелся на Полоцкий острог, окружавший посад и Верхний и Нижний замки. Русские источники подчеркивали надежность его укреплений, тянувшихся от р. Полоты до Западной Двины.[256] Овладеть крепостью можно было только благодаря правильной осаде. 4 февраля вокруг Полоцка были поставлены туры, а утром произошел первый приступ, в ходе которого «голова стрелецкой Иван Голохвастов с стрельцами зажгли у литовских людей у острогу башню над Двиною рекою, и стрельцы было влезли в башню и в острог». Однако русское командование посчитало, что продолжение штурма чревато большими потерями и отозвало стрельцов.[257] Ситуация изменилась 7 февраля, когда из Великих Лук доставили «большой наряд». Его надлежало установить на батареях под городом, но осаждающие, воодушевленные прибытием артиллерии, удвоили усилия, которые были вознаграждены 9 февраля 1563 года. В этот день полоцкий воевода принял решение оставить острог, отступив во внутренние цитадели – замки. Отходя, литовские солдаты стали поджигать дома мещан, которые пытались этому помешать. Факт убийства полоцких «посадских людей» отметил автор Лебедевской летописи.[258] Возможно, поэтому горожане предпочли сдаться начавшим штурм русским воинам. Так был взят Полоцкий острог. В нем было пленено по польским сведениям 20 тыс., по русским – 12 тыс. полочан.[259]

Через день началась бомбардировка замка пушками «большого наряда». Огонь вели поставленные за Двиной тяжелые орудия «Кортуна» (трофейная ливонская пушка), «Орел», «Медведь» «и иныя пищали [и] ис тово наряду многих людей в городе в Полоцку побило». 11 февраля в непосредственной близости от городской цитадели установили еще одну батарею – «две пушки ушатые» и «стеновое» орудие. Город обстреливали и «верховые пушки» (мортиры), поставленные «круг города по всем местом».

В ночь с 12 на 13 февраля 1563 года осажденные попытались контратаковать неприятеля. По-видимому, они намеревались захватить или уничтожить русские пушки. Это нападение было отражено, но не без труда и потерь, в том числе и среди командного состава – в ожесточенном ночном бою получил ранение один из воевод, Иван Васильевич Большой Шереметев.[260]

Продолжающейся бомбардировке замков литовское нападение не помешало. Уже 13 февраля со стороны «Великих ворот» по цитаделям открыли огонь пушки «Кашпирова» (в документе – «Шашпирова»), «Степанова» и «Павлин».[261] Бомбардировка продолжалась до 14 февраля, причем в последние два дня «изо всего наряду били без опочивания день и ночь». Меткий артиллерийский огонь наносил осажденным ощутимый урон. В ночь на 15 февраля московские стрельцы выжгли часть крепостной стены. Укрепления замка сильно пострадали: из 240 городень внешней деревянной стены было выбито 40, ощутимые потери понес и полоцкий гарнизон, численность которого сократилась до 500 человек.[262]

Полоцк был взят 15 февраля 1563 года, после трехнедельной осады, на рассвете, «как нощные часы отдало». Его укрепления оказались почти полностью разрушеными русской артиллерией. Крепостная стена была выжжена почти на 300 саженей. Сильно пострадали и другие городские укрепления. Не дожидаясь неминуемого штурма, воевода Станислав Довойна сдал крепость русскому командованию.