Несмотря на потери в первой стычке, царские воеводы сохранили численный перевес. Ввод в бой свежих сил мог принести им победу. Однако ранение главнокомандующего внесло растерянность в русские ряды. Армия Годунова отошла к Стародубу. Наемники потребовали от Лжедмитрия платы за победу. Денег у самозванца не было, и 1 января 1605 года солдаты взбунтовались. Поляки разграбили обоз, сорвали с «царевича» соболью шубу, ругали и оскорбляли его. Свыше 800 человек покинули лагерь и вернулись на родину. В их числе был и Юрий Мнишек. По официальной версии, он отбыл для участия в сейме. Но, скорее всего, престарелый вельможа понял, что армию ждут тяжелые бои, и не захотел испытывать судьбу.

Однако большая часть наемников, от 1500 до двух тысяч человек, после некоторых колебаний осталась с «царевичем». Удержать их помогли проповедями и уговорами шедшие с войском иезуиты. Вскоре к поредевшим полкам Лжедмитрия присоединились свыше четырех тысяч запорожских и более 500 донских казаков. В целом же от ухода Мнишека самозванец больше выиграл, чем проиграл. Вмешательство поляков в Смуту поневоле объединяло дворян, сплачивало их вокруг династии Годунова. А с усилением роли русского, православного элемента армия Лжедмитрия становилась для них «роднее», переставала казаться «вражеской».

Сняв осаду с Новгорода-Северского, полки «царевича» двинулись в глубь России. Вскоре они пришли к Севску, центру Кома-рицкой волости. Здесь армия самозванца пополнилась местными крестьянами и посадскими. По свидетельству Якова Маржарета, под Севском Лжедмитрий «набрал доброе число крестьян, которые приучились к оружию». Восставшие жители волости с удовольствием предоставляли ратникам «царевича» теплые квартиры, продовольствие и фураж. Тем временем царь Борис отозвал Петра Басманова в Москву, а оправившемуся от ран Мстиславскому прислал подкрепление под командованием Василия Шуйского. Еще одна царская рать под руководством Федора Шереметева направилась в район Кром, где действовал крупный отряд казаков и мятежных посадских под руководством донского атамана Карелы.

Соединившись вблизи Стародуба, войска Мстиславского и Шуйского двинулись в сторону Севска. По разным оценкам, у царских воевод было от 25 до 50 тысяч человек. 20 января они разбили лагерь в комарицком селе Добрыничи, неподалеку от Чемлыжского острожка, в котором находилась ставка Лжедмитрия. По поводу численности войск «царевича» историки расходятся в цифрах еще сильнее, давая диапазон от 15 до 45 тысяч человек. Это легко объяснимо: армию повстанцев всегда труднее сосчитать. Учитывая размер полученных Лжедмитрием подкреплений, верхняя цифра ближе к истине. Таким образом, получается, что силы сторон почти сравнялись. Самозванец рвался в бой, не помышляя об обороне. С наступлением ночи комарицкие мужики тайными тропами повели его ратников к Добрыничам. Восставшие собирались поджечь село с разных сторон, вызвать панику в царских полках и нанести удар в момент наибольшей неразберихи. Однако бдительная стража сорвала попытку внезапного нападения.

Ранним утром 21 января 1605 года армии сошлись на поле боя. Запорожская конница должна была наступать в центре позиции, сковывая боем главные силы русских. Пешие казаки прикрывали пушки, стоящие позади атакующих запорожцев. Главный удар наносили польские гусары гетмана Дворжецкого. Они собирались опрокинуть конницу Шуйского, стоящую на правом фланге, а затем зайти в тыл большого полка. Иными словами, «царевич» планировал повторить здесь сценарий, который принес ему победу в предыдущем сражении.

Гусары быстро смяли правый фланг русской армии. Отступая, ратники Шуйского увлекли Дворжецкого к окраине села, где находились позиции стрельцов и стояли артиллерийские батареи. К этому времени запорожцы еще только начали движение, и гусарам не от кого было получить помощь. 40 русских пушек и 12 тысяч ружей ударили одновременно, выкашивая ряды польской кавалерии. Оставшиеся в живых всадники обратились в паническое бегство. В клубах дыма гусары столкнулись с идущими в атаку запорожцами и расстроили их ряды. Ободренные успехом русские полки перешли в общее наступление. Повстанческая армия была разгромлена. В руки победителей попали 15 знамен и штандартов. Царские войска захватили всю артиллерию самозванца, по разным данным, от 13 до 30 пушек. Людские потери мятежников тоже были велики. По отчетам воевод, на поле боя они похоронили свыше 11,5 тысячи вражеских трупов. Не будет преувеличением сказать, что самозванец потерял при Добрыничах всю свою пехоту.

Отступившую кавалерию мятежников царские войска не преследовали. Все видели, как Лжедмитрий скакал в тех рядах гусар, что попали позже под убийственный ружейно-пушечный огонь. И потому Мстиславский посчитал самозванца погибшим, а восстание — подавленным. Но перемазанный кровью «царевич» на раненом коне доехал до Севска и смог собрать там остатки разбитых войск. Ночью Лжедмитрий бежал с ними в Рыльск, а затем перебрался в Путивль. После победы ратники Годунова отделили пленных поляков и отправили их в Москву. Остальных — стрельцов, детей боярских, казаков и комаричей — по приказу Мстиславского повесили на месте. Затем царские войска карающим мечом прошлись по восставшей Брянщине. Особенно сильно они зверствовали в Комарицкой волости. Крестьян из присягнувших самозванцу деревень казнили тысячами. Автор «Иного сказания» записал, что по приказу царя Бориса дворяне и служилые татары убивали «не токмо мужей, но и жен и безлобивых младенцев, сосущих млека, и поби от человека до скота».

После поражения под Добрыничами уцелевшие польские роты бежали за рубеж. Из армии, формировавшейся под Львовом, с Лжедмитрием остались лишь несколько сот казаков и вездесущие отцы иезуиты. Польское вмешательство на время ослабло. Но мятеж на юге не затухал. По мере того как слухи о расправах над брянскими крестьянами расходились по стране, в народе крепла ненависть к Годунову, а стойкость повстанцев росла. Уход польских рот положил конец единодушию московских и провинциальных дворян, до того совместно сражавшихся против иноземного вторжения. Во внутренней войне у каждой группы была собственная политическая программа, имевшая мало общего с планами царского правительства.

Узнав, что самозванец бежал в Рыльск, армия Мстиславского осадила город. Но было уже поздно. Во-первых, за день до того Отрепьев перебрался в хорошо укрепленный Путивль. А во-вторых, даже Рыльск царские войска взять не смогли. У мятежного воеводы Долгорукова имелось всего несколько казачьих и стрелецких сотен, но он сумел привлечь к обороне все население города. Жители были наслышаны о зверствах в Комарицкой волости и сражались с мужеством отчаяния. Две недели армия Мстиславского вела стрельбу из орудий, пытаясь поджечь деревянные стены. Безуспешно. Зато очень эффективен был огонь рыльских пушкарей. Выстрелы с городских стен мешали придвинуть войска вплотную к крепости. Вскоре начали сказываться трудности снабжения. Встав лагерем у Рыльска, армия оказалась в полукольце крепостей, занятых неприятелем. Сторонники Лжедмитрия удерживали на севере Кромы, на юге Путивль, на западе Чернигов. Их отряды отбивали обозы с воинскими припасами, препятствовали заготовке продовольствия и фуража.

Попытка штурма успехом не увенчалась. Тогда Мстиславский снял осаду и отступил к Севску. Однако стоило царским полкам отойти от Рыльска, как его жители произвели вылазку и разгромили оставленный в лагере арьергард. Известия об этом привели Годунова в ярость. Он направил в полки окольничего Петра Шереметева и главного дьяка Власьева. Им было велено «…пенять и распрашивать, для чего от Рыльска отошли». Ссылки на усталость ратников царя не убедили. Борис не хотел даже слышать о роспуске войск до весны.