Не зная намерений польского короля, Иван Грозный должен был растянуть свои войска, послав полки и к Новгороду, и к Пскову, и к Кокенгаузену, и к Смоленску. На южных границах по-прежнему было неспокойно, и там необходимо было оставить сильные полки, а на северо-западе надо было отбиваться от шведов.

В кампанию 1580 г. Баторий решил двинуться к Великим Лукам, но, чтобы русские не разгадали его намерений, приказал войскам собраться под Часниками — городком на реке Уле, расположенном на равном расстоянии и от Смоленска, и от Великих Лук. Поэтому до последнего момента русские не знали, куда двинет король свои войска.

Баторий выступил к Великим Лукам. Королевское войско насчитывало 50 тысяч человек, в том числе 21 тысячу пехоты. Деревянную крепость Велиж удалось быстро поджечь калёными ядрами, и гарнизон был вынужден сдаться. Затем сдался Усвят.

Баторий стоял уже у Великих Лук, когда к нему в стан прибыли московские послы князь Сицкий и Пивов. Окрылённые успехом короля, поляки и литовцы напрочь забыли о дипломатическом этикете. От самой границы московских послов встречали оскорблениями. Первым их приветствовал шляхтич, посланный оршанским воеводой Филоном Кмитой, но гонористый пан заявил, что он прибыл от воеводы смоленского Филона Кмита. Послы показали, что им не чуждо чувство юмора, и ответили: «Филон затевает нелепость, называя себя воеводою смоленским. Он ещё не тот Филон, который был у Александра Македонского. Смоленск — вотчина государя нашего. У государя нашего Филонов много по острожным воротам».

Когда московские послы подъезжали к королевскому стану, гайдуки начали палить из ручниц возле посольских лошадей, и пыжи падали на послов. А Баторий, принимая послов, против государева имени и поклона не встал, шапки не снял, о здоровье также не спросил. Послы потребовали от короля снять осаду Великих Лук, и тогда они станут править ему посольство, так как им велено править посольство на королевской земле, а не под государевыми городами. На это паны им ответили: «Ступайте на подворье!» А виленский воевода крикнул вслед: «Ступайте на подворье! Пришли с бездельем, с бездельем и пойдёте». Послы просили, чтобы король отошёл от Великих Лук хотя бы на то время, пока они будут править посольство, но паны не согласились.

Так и не добившись уступок, послы были вынуждены начать переговоры. Они уступали королю Полоцк, Курляндию и 24 города в Ливонии, но король требовал всей Ливонии, Великие Луки, Смоленск, Псков и Новгород. Послы попросили позволения отправить в Москву к государю гонца за новыми инструкциями. Гонец был отправлен, а тем временем королевским войскам удалось поджечь крепость. Осаждённые начали переговоры о сдаче, но венгры, боясь лишиться добычи, ворвались в город и начали резать всех, кто попадался под руку. Поляки последовали их примеру, и Замойскому удалось спасти только двух русских воевод.

Князь Збаражский с польской, венгерской и немецкой конницей разбил князя Хилкова под Торопцом. Невель был подожжён и сдался. Озерище сдалось сразу, не дожидаясь пожара. Защитники сильной крепости Заволочье отбили первый приступ, но затем всё же сдались отряду Замойского.

Оршанский воевода Филон Кмита, которому уж очень не терпелось стать смоленским воеводой, с девятитысячным литовским отрядом двинулся к Смоленску. У деревни Настасьино под Смоленском его встретил русский отряд под началом Ивана Михайловича Бутурлина. Литовцы были разбиты и укрылись в обозе, а с наступлением темноты бежали. Русские лишь наутро обнаружили отсутствие неприятеля. Тем не менее конница Бутурлина настигла литовцев в сорока верстах от Смоленска на Спасских лугах. Трофеями русских стали несколько знамён, 10 пушек, 50 затынных пищалей и 370 пленных.

После взятия Великих Лук Стефан Баторий отправился в Полоцк. Но военные действия, несмотря на зиму, продолжались. В феврале 1581 г. литовцы ночью подошли к крепости Холм и заняли её, затем выжгли Старую Русу, в Ливонии взяли замок Шмильтен и вместе с Магнусом опустошили Дерптскую область до Нейгайзена, то есть до русской границы. С другой стороны шведский воевода Понтус Делагарди вступил в Карелию. В ноябре 1580 г. шведы взяли Кексгольм, где, по сведениям литовских летописцев, было убито две тысячи русских. В Эстонии шведы осадили городок Падис, находившийся в шести милях от Ревеля. Гарнизон Падиса под начальством воеводы Чихаева, несмотря на страшный голод, держался. Тринадцать недель защитника не видели хлеба, съели всех лошадей, собак, кошек, сено, солому, кожи, а по некоторым сведениям, были отдельные случае поедания человеческого мяса. Наконец в декабре 1580 г. шведы взяли Падис. В начале 1581 г. Делагарди ушёл из Карелии и неожиданно появился в Ливонии под Везенбергом и осадил его. В марте 1581 г. город сдался при условии свободного выхода осаждённых.

В марте же 1581 г. московские воеводы ходили из Можайска в литовские земли, были у Дубровны, Орши, Могилёва, под Шкловом, имели удачную битву с литовскими войсками и благополучно возвратились в Смоленск.

А король Стефан в это время готовился к третьему походу. Он занял денег у прусского герцога, саксонского и бранденбургского курфюрстов.

На польском сейме, собранном в феврале 1581 г., король заявил, что мало радоваться успехам, а надо пользоваться ими. И если поляки не желают или не надеются покорить всё Московское государство, то по крайней мере они не должны слагать оружие до тех пор, пока не закрепят за собой всей Ливонии. Потом король объяснил, как ему вредно каждый год отрываться от войска и спешить на сейм для требования денежных поборов, что от этого собственное войско ослабевает, а у неприятеля появляется возможность восстановить свои силы, что запаздывание со сбором денег заставляет терять самое удобное для военных действий время. И король предложил, чтобы избежать всех этих проблем, ввести двухлетний побор.

Сейм сначала воспротивился королевскому предложению, но потом согласился. Но земские послы попросили короля, чтобы следующим, третьим походом он постарался закончить войну, так как шляхта и особенно её крестьяне совершенно изнурены поборами и не в состоянии далее выносить их.

Война войной, а мирные переговоры не прекращались. Русские послы Сицкий и Пивов ехали за королём Стефаном от Великих Лук до Варшавы. Затем приставы повели послов за королём к Полоцку. Всю дорогу литовцы бесчестили послов, избивали их людей, грабили, не давали послам еду и их лошадям корма, отчего много лошадей пало.

Затем прибыли новые царские послы думные дворяне Иван Пушкин и Фёдор Писемский. Им было дано указание соглашаться на передачу королю всей Ливонии, за исключением только четырёх городов. Но Баторий не только по-прежнему требовал всей Ливонии, а ещё добавил к своим требованиям уступки Себежа и выплаты 400 тысяч венгерских золотых за военные издержки. Послы отказались продолжать переговоры и попросили дозволения послать гонца к царю за новым наказом.

Иван Грозный направил с гонцом к Стефану грамоту, начинавшуюся словами: «Мы, смиренный Иоанн, царь и великий князь всея Руси, по божиему изволению, а не по многомятежному человеческому хотению». Не менее резко грамота и заканчивалась: «Ясно, что хочешь беспрестанно воевать, а не мира ищешь. Мы бы тебе и всю Лифляндию уступили, да ведь тебя этим не утешишь. И после ты всё равно будешь кровь проливать. Вот и теперь у прежних послов просил одного, а у нынешних просишь уже другого, Себежа. Дай тебе это, ты станешь просить ещё и ни в чём меры себе не поставишь. Мы ищем того, как бы кровь христианскую унять, а ты ищешь того, как бы воевать. Так зачем же нам с тобою мириться? И без миру то же самое будет».