Весной 1552 года в нескольких местах сбора к юго-востоку от Москвы началось формирование полков царского войска и комплектование военного обоза. 16 июня 1552 года царь с Большим полком выступил из Москвы к Коломне. Когда в Крыму стало известно о готовящемся русском походе на Казань, хан рассудил, что это сильно и напрямую угрожает его интересам. Новый крымский хан Девлет I Гирей, поставленный турецким султаном в 1551 году во главу Крымского ханства вместо его родного дяди хана Сахиба I Гирея, решил во что бы то ни стало сорвать поход Ивана Грозного на Казань и предотвратить падение Казанского ханства. Девлет Гирей незамедлительно приступил к набору войска и формированию многочисленных вооруженных отрядов, готовых отправиться в набег. В поисках союзников он отправил послов в Ногайскую Орду к Юсуф-бею и в Астраханское ханство к хану Ямгурчи с просьбой принять участие в крымском походе на Русь. Девлет Гирей рассчитывал напасть на Русское царство, застав войска Ивана Грозного на подступах к Казани, чтобы русские полки потратили как можно больше времени и сил на возвращение под Москву, предоставив своим татарам еще и возможность безнаказанно грабить, разорять и бесчинствовать в пределах русской земли. Крымский хан намеревался своим вторжением нанести как можно больший ущерб русским землям, усмирив и ослабив тем самым Русское царство, чтобы лишить его возможности продолжить Казанский поход в этом году. Ставка делалась на мобильность своего войска при недооценке маневренных возможностей русских войск.

Но Юсуф-бей отказался принимать участие в крымско-татарском набеге на Русь, не желая начинать вражду с Иваном Грозным, в заложниках у которого была его родная дочь Сююмбике, своевременно выданная промосковскими казанскими мурзами. Отсутствие выносливой ногайской конницы было очень неприятным фактом для крымского хана. Глядя на ногайцев, астраханский хан Ямгурчи также не давал своего согласия, затягивая с ответом. Заручившись поддержкой своего сюзерена – турецкого султана Сулеймана I, уже видевшего в московских походах угрозу своему статусу «Сотрясателя мира», – Девлет Гирей получил современную артиллерию, которой не было у татар. Кроме того, татарской орде были приданы отряды турецких янычар, специально обученных и подготовленных для захвата инженерных сооружений и укрепленных городов. В июне 1552 года Девлету Гирею донесли, будто русское войско уже отправилось в поход на Казань и находится слишком далеко от столицы, чтобы успеть остановить вторжение крымских татар и предотвратить разорение русских земель. Тогда хан Девлет I Гирей направил собранную им крымско-татарскую орду, усиленную турками, по Изюмскому шляху в свой первый поход на Русское царство. Но уже при переправе крымских татар через реку Северский Донец они были обнаружены русскими станичниками, которые немедленно отправили гонца к царю с вестью о готовящемся вторжении. И стали собирать в степи мобильные казачьи конные отряды. 19 июня Иван IV Васильевич прибыл в Коломну. Здесь ему сообщили, что полчища крымских татар уже вошли в русские земли и идут разорять рязанские и коломенские места. Было решено сделать резкий и быстрый маневр и встретить татар под Коломной. Иван Грозный распорядился Большому полку встать у села Колычева под Коломной, Передовому полку – у Мстиславля, а полку Левой руки – под Голутвиным монастырем. Пока из донесений царь и его воеводы еще не знали, что к ним идет сам крымский хан со всей своей ордой.

Девлет I Гирей вел полчища крымских татар разорять рязанские земли, опустошив которые, он рассчитывал двинуться на Коломну. Но когда пленные рязанские станичники и следопыты сказали хану о том, что под Коломной стоит сам царь Иван Грозный со своими войсками, ожидая его, чтобы сотворить с татарами «прямое дело» за православную веру, Девлет Гирей немедленно передумал продолжать набег и захотел возвратиться в Крым. Однако татарские мурзы, принимавшие участие в набеге вместе с ханом, не пожелали мириться с таким решением. И, чтобы не потерять лицо, настояли на том, чтобы пойти в тульскую землю, находившуюся в большем удалении от Коломны, учинив в Туле такой же разбой, насилие и разрушение, как и в литовском Бряславле. Девлет Гирей, послушавшись своих мурз, продолжил набег и, дабы не покрыть себя позором, решил взять хотя бы Тулу. О Казани он временно не думал, так как все войско Белого Царя оказалось рядом.

21 июня передовые отряды Крымской Орды численностью до 7 тысяч человек вышли к Туле и осадили ее. Но вскоре большая часть прибывших татар отошла от города и разъехалась загонами по окрестным селениям для грабежа. В самой Туле ожидали прихода «крымского царевича» с малым войском. Обороной города руководил князь Григорий Иванович Темкин-Ростовский, назначенный служить в Туле первым воеводой после его участия во втором Казанском походе 1550 года. Под его прямым командованием в Туле находился лишь небольшой гарнизон. Весь остальной воинский контингент был мобилизован для участия в третьем Казанском походе.

Этим же днем в Коломну, где стоял Иван Грозный с Большим полком, прискакал гонец из Тулы, присланный князем Григорием Ивановичем, с вестью о том, что отряды крымских татар уже вторглись в пределы тульской земли и осадили город Тулу, подвергнув разграблению близлежащие деревни и слободы.

Получив это послание, Иван Васильевич отправил на помощь осажденному городу полк Правой руки из Каширы под началом боярина князя Петра Михайловича ГЦенятева и воеводы князя Андрея Михайловича Курбского. Наряду с полком Правой руки было приказано отправиться в поход к Туле Передовому полку из Ростиславля-Рязанского под началом боярина князя Ивана Ивановича Турунтая-Пронского и князя Дмитрия Ивановича Хилкова. В поход также были подняты некоторые соединения Большого полка под руководством способного князя Михаила Ивановича Воротынского, стоявшие у села Колычова, невдалеке от Коломны, с тем, чтобы снять осаду с города и выбить татар из-под Тулы. Основные силы русского войска во главе с Иваном Грозным были приведены в готовность выступить против крымско-татарской орды на следующее утро в случае необходимости.

В среду 22 июня к Туле пришел сам крымский хан Девлет Гирей с сыном, своими мурзами и всей крымско-татарской ордой. Он привез с собой артиллерию, подаренную султаном, и привел под Тулу многочисленные отряды турецких янычар. Обложив город со всех сторон плотным кольцом осады, татары и турки начали готовиться к приступу.

По приказу Девлета Гирея артиллерия принялась расстреливать город и укрывшихся в нем жителей. По крепости били горящими ядрами, а татарские лучники обстреливали осажденных из луков. В результате артиллерийского огня в нескольких местах крепости вспыхнули пожары. В этот момент хан приказал янычарам турецкого султана штурмовать стены. Но немногочисленные защитники Тулы не дрогнули. Укрывшиеся в крепости женщины и дети тушили пламя пожаров, гасили огонь, уберегая от его распространения постройки внутри стен. Горожане и местные жители помогали воинам сражаться с татарами и турками на стенах и в башнях. Весь день крымско-татарские отряды приступали к тульской крепости. Защитникам Тулы удалось отразить несколько попыток штурма. Уже под вечер, во время очередного приступа, осаждавшим удалось взломать одни из ворот. Образовался пролом, через который татары и турки готовы были ринуться в крепость. Женщины вместе с малыми детьми, помогавшие воинам оборонять город, «яко мужи охрабришася», сумели не только не пропустить врагов в пробитые ворота, но и закрыть пролом завалом из камней и бруса. К вечеру атаки татар и турок на всех стенах были отражены защитниками Тулы. С наступлением темноты штурм города был прекращен. Но изможденные туляки в ожидании приступа не сходили со стен даже под покровом ночи. К городу по Каширской дороге приближалось войско князей Петра Щенятева и Андрея Курбского. После долгого и стремительного дневного перехода их полки остановились на ночлег в нескольких часах пути от Тулы, чтобы утром на марше вступить в битву с крымско-татарской ордой.