W marcu 1532 do Moskwy przybyło poselstwo litewskie Macieja Janowicza i Wasyla Czyża. Zażądali oni zwrotu Smoleńska, godząc się tylko pod tym warunkiem na podpisanie pokoju wieczystego z Wielkim Księstwem Moskiewskim.
25 grudnia 1532 minął termin sześcioletniego zawieszenia broni pomiędzy Moskwą a Polską i Litwą. Przedłużono je do 25 grudnia 1533. Wielki książęWasyl III rozpoczął przygotowania do nowej operacji zaczepnej, mającej na celu zdobycie Kijowa. Wkrótce jednak umarł i rządy w Moskwie objęła jego żona Helena Glińska, sprawująca regencję w imieniu małoletniego Iwana IV.
Wojska moskiewskie przeprowadziły koncentrację w rejonie Smoleńska. Wstrzymały jednak dalszy marsz, zagrożone przez najazd, działających w porozumieniu z Polakami Tatarów krymskich.
Na początku sierpnia dwaj wojewodowie moskiewscy Iwan Lacki i Semen Bielski przeszli na stronę litewską z częścią swoich wojsk. Wodzem naczelnym 40-tysięcznych wojsk litewskich został hetman wielki litewskiJerzy Radziwiłł. Oddziały te podzielono na trzy korpusy (w tym jeden osłonowy), operujące na dwóch kierunkach działań.
19 sierpnia korpus wojewody kijowskiegoAndrzeja Jakubowicza Niemirowicza i Wasyla Czyża uderzył na Siewierszczyznę.
W tym samym czasie pod Smoleńsk wyruszył korpus Iwana Wiśniowieckiego i Andrzeja Kowerskiego. Rezerwy pod dowództwem Radziwiłła pozostały w Mohylewie.
Korpus Niemirowicza bezskutecznie oblegał Starodub, Homel i Nowogród Siewierski.
We wrześniu wyprowadził uderzenie w głąb Księstwa Moskiewskiego, bijąc wojska moskiewskie w bitwie pod Radohoszczem. Zdobył Radohoszcz, jego zagony dotarły do Czernihowa i Poczepu, których to twierdz jednak nie zdobyły i pod Smoleńskiem połączyły się z korpusem Wiśniowieckiego.
13 września Polacy i Litwini zdobyli Smoleńsk, jednak już wkrótce zmuszeni zostali do wycofania się do Mohylewa.
1 października Zygmunt I był zmuszony rozpuścić pospolite ruszenie, zachowując jedynie 3-tysięczny korpus osłonowy dla obsadzenia pogranicznych twierdz. Szybko wykorzystali to Rosjanie, uderzając na Białoruś, docierając do Witebska. Zagony moskiewskie podeszły nawet do przedmieść Wilna.
W listopadzie Rosjanie przeprowadzili koncentrację nowej 150-tysięcznej armii[2].
Kampania 1535
3 lutego 1535 wojska moskiewskie uformowane w trzy armie uderzyły na Białoruś koncentrycznie z dwóch kierunków: ze Smoleńska i Opoczki. Nieliczne załogi litewskie zamknęły się w twierdzach. Rosjanie próbowali wziąć je głodem, niszcząc wsie i zapasy w promieniu 100 km. 14 lutego wojska rosyjskie wkroczyły w głąb Litwy, dochodząc do Mołodeczna. Jednak nie napotkawszy żadnych wojsk litewskich, zagrożone odcięciem wycofały się w kierunku Opoczki.
Nie mogąc uzyskać punktu oparcia na terytorium wroga, Rosjanie w ciągu 3 tygodni zbudowali własną twierdzę Siebież.
Zygmunt I postanowił jednak zaatakować Rosjan na południu. 16 lipca wojska polskie po trzydniowym oblężeniu zdobyły twierdzę w Homlu. 30 lipca rozpoczęły oblężenie Staroduba, jednej z najsilniejszych twierdz moskiewskich. Forteca nie wytrzymała wybuchu podłożonych polskich min. Po udanym szturmie Tarnowski rozkazał ściąć 1 400 moskiewskich obrońców, którzy nie usłuchali wezwania do poddania się. Podstąpili czarodzieje pod zamek, podkopali się, podsypali złe ziele, podpalili i silny grom wyrwał ścianę. – relacjonował to wydarzenie ruski latopis.
Kampania 1536
W styczniu 1536 Rosjanie zbudowali Zawołocze, swoją drugą fortecę na terytorium Wielkiego Księstwa Litewskiego.
27 lutego 20-tysięczny korpus wojewodów: kijowskiego Andrzeja Niemirowicza i połockiegoJana Hlebowicza bezskutecznie próbował zdobyć Siebież.
W czerwcu wojska moskiewskie zbudowały twierdzę Wieliż.
Wojewodowie rosyjscy przeprowadzili operacje zaczepne, dochodząc do Witebska i Lubecza, jednak nie zdobywając tych miast.
Na froncie trwał impas, żadna ze stron nie była w stanie wykonać decydującego uderzenia. Wobec braku pieniędzy w kasie państwowej Zygmunt I rozpoczął rokowania pokojowe.
Pokój
12 stycznia 1537 przybyło do Moskwy poselstwo litewskie. 18 lutego podpisano pokój na 5 lat. Na jego mocy Wielkie Księstwo Litewskie utrzymało zdobyty Homel, a Moskwa Siebież i Zawołocze. Pokój ten przedłużono w 1542 na 7 lat, także w 1549.