Прикончив Осипова, Басманов тут же велел выбросить его труп из окна на площадь. Дьяк вел праведную жизнь, и в народе о нем шла добрая молва. Кровавая расправа во дворце не оставила безучастной толпу, собравшуюся на площади.

Шум на площади усилился, и Лжедмитрий вновь послал Басманова узнать, что происходит. Вернувшись, тот сообщил, что народ требует к себе царя. Самозванец не отважился выйти на крыльцо, но с бердышем в руках высунулся в окно и, потрясая оружием, крикнул: «Я вам не Борис!» В ответ раздалось несколько выстрелов, и Лжедмитрий поспешно отошел от окна. Басманов пытался спасти положение. Выйдя на Красное крыльцо, где собрались все бояре, он принялся именем царя увещевать народ успокоиться и разойтись. Наступил критический момент. Многие люди прибежали ко дворцу, ничего не ведая о заговоре. Тут же находилось немало стрельцов, готовых послушать Басманова, главу Стрелецкого приказа.

Заговорщики заметили в толпе неуверенность и поспешили положить конец затянувшейся игре. Подойдя сзади к Басманову, Татищев ударил его ножом. Дергающееся тело было сброшено с крыльца на площадь. Расправа послужила сигналом к штурму дворца. Толпа ворвалась в сени и обезоружила копейщиков. Василий Шуйский вошел в первые покои во главе мятежников.

Отрепьев заперся во внутренних покоях с 15 немцами. Шум нарастал. Двери трещали под ударами нападавших. Самозванец рвал на себе волосы. Наконец он бросил оружие и пустился наутек. Подле покоев Марины Отрепьев успел крикнуть: «Сердце мое, измена!» Струсивший царь даже не пытался спасти жену. Из парадных покоев он бежал в баньку (ванную комнату, как называли ее иностранцы). Воспользовавшись затем потайными ходами, самозванец покинул дворец и перебрался в каменный зал. Русские источники уточняют, что царь попал в каменные палаты на «взрубе». Палаты располагались высоко над землей. Но Отрепьеву не приходилось выбирать. Он прыгнул из окна с высоты около 20 локтей (К. Буссов считал, что окно располагалось на высоте 15 сажен). Обычно ловкий, Отрепьев на этот раз мешком рухнул на землю, вывихнул ногу и потерял сознание.

Неподалеку от каменных палат стражу в воротах несли верные Лжедмитрию караулы. По словам поляков, царь, на свою удачу, попал в руки «украинских стрельцов» — приведенных с Северской Украины повстанцев, принятых в дворцовую охрану. Фортуна в последний раз повернулась лицом к самозванцу. Придя в себя, Лжедмитрий стал умолять стрельцов «оборонить» его от Шуйских. Слова самозванца обнаруживают, что он знал точно, с какой стороны придет удар. Подняв царя с земли, стрельцы внесли его в ближайшие хоромы.

Между тем мятежники, не обнаружив Лжедмитрия во дворце, принялись искать его по всему Кремлю. Вскоре им удалось обнаружить его убежище. Украинские стрельцы были единственными из всей кремлевской стражи, кто пытался выручить самозванца. Они открыли пальбу и застрелили одного-двух дворян-заговорщиков. Но силы были неравны. Толпа заполнила весь двор, а затем ворвалась в покои. Стрельцы сложили оружие.

Самозванца привели в разгромленный дворец. В сенях он увидел обезоруженных телохранителей. Один из них, ливонец Фюрстенберг, проскользнул во внутренние покои и стал подле монарха, но был тут же убит ударом копья.

Попав в руки врагов, Отрепьев понял, что проиграл. И все же он продолжал отчаянно цепляться за жизнь. Глядя с земли на окружавшие его знакомые лица, самозванец униженно молил позволить ему свидание с «матерью» или отвести на Лобное место, чтобы он мог покаяться перед всем народом. Враги были неумолимы. Один из братьев Голицыных отнял у Гришки последнюю надежду на спасение. Он объявил, что Марфа Нагая давно отреклась от Лжедмитрия и не считает его своим сыном. Слова Голицына положили конец колебаниям. Дворяне содрали с поверженного самодержца царское платье. Оттеснив стрельцов, заговорщики окружили плотным кольцом скорчившуюся на полу фигурку. Те, что стояли ближе к Гришке, награждали его тумаками. Те, кому не удавалось протиснуться поближе, осыпали его бранью. «Таких царей у меня хватает дома на конюшне!», «Кто ты такой, сукин сын?». Василий Голицын не мог отказать себе в удовольствии наблюдать за расправой над самозванцем.

Василий Шуйский понимал, что успех затеянного дела зависит от того, как поведет себя народ. На первых порах ему удалось увлечь за собой толпу, принявшуюся громить и грабить дворцовые покои. Теперь он обратился к народу с новым призывом. Разъезжая по площади перед Красным крыльцом, боярин предлагал черни потешиться над «вором».

Даже такие противники Лжедмитрия, как Исаак Масса, признавали, что самозванец, если бы ему удалось укрыться в толпе, был бы спасен, ибо «народ истребил бы всех вельмож и заговорщиков». Не ведая о заговоре, многие москвичи полагали, что поляки вознамерились умертвить царя, и бросились в Кремль спасать его.

Толпа москвичей продолжала расти, и заговорщики, опасаясь вмешательства народа, решили покончить с самозванцем. После переворота много говорили о том, что первый удар Лжедмитрию нанес то ли дворянин Иван Воейков, то ли сын боярский Григорий Валуев. Однако точнее всех смерть Отрепьева описал Конрад Буссов, служивший в дворцовой охране. По его словам, решительнее всех в толпе, окружившей самозванца, действовал московский купец Мыльник. На повторные просьбы Отрепьева дозволить ему говорить с народом с Лобного места купец закричал: «Нечего давать еретикам оправдываться, вот я дам тебе благословение!» С этими словами он разрядил в него свое ружье. После переворота Василий Шуйский щедро наградил своих сообщников — торговых людей Мыльниковых, пожаловав им столичный двор одного из ближайших фаворитов Лжедмитрия.

Заговорщики спешили довершить дело. Они набросились на окровавленного, бившегося в агонии Отрепьева, как стая воронья, и продолжали рубить распростертое на полу тело и стрелять в него даже после того, как он перестал подавать признаки жизни. Страшась народного осуждения, бояре немедленно объявили с Красного крыльца, будто убитый перед смертью сам повинился в том, что он не истинный Дмитрий, а расстрига Григорий Отрепьев. Обнаженный труп царя выбросили из палаты на площадь, а потом поволокли от дворца к терему вдовы Грозного Марфы Нагой. Толпа призвала Марфу к ответу. Старица не простила Отрепьеву разорения сыновней могилы. Втайне она давно отреклась от мнимого сына. Бояре вовлекли ее в заговор. Теперь вдова-царица открыто назвала убитого «вором».

Наемники не оправдали возлагавшихся на них надежд. Некогда они покинули Лжедмитрия близ границы в самый трудный час. В Москве они проявили не больше желания умереть за того, кто платил им деньги. Лишь немногие пытались пробиться во дворец. Они подверглись избиению. Заодно толпа чинила расправу над чужеземцами, случайно оказавшимися на улице. Толпе помогали иноки и попы. Осажденные в своих домах поляки наблюдали из окон за суетой монахинь. Старицы проворно сновали в толпе, то и дело кричали: «Бей поганых!»

За рубежом толковали, будто в дни восстания в Москве погибло от одной до двух тысяч человек. Несколько поляков, очевидцев мятежа, составили свои именные списки убитых. Сопоставление этих списков позволяет установить, что жертвами стали 20 шляхтичей, близких ко двору самозванца, и около 400 их слуг и челядинцев. Те же цифры назвали в письмах из Москвы иезуиты из окружения самозванца.