前奏
在富有經驗的指揮官米哈伊爾·鮑裏索維奇·沙因帶領下，精心準備的俄軍於1632年10月穿過立陶宛邊界。沙因曾在之前的1609年-1611年圍攻戰中，與波軍交戰保衛斯摩棱斯克。在俄軍進軍過程中攻克了幾座城鎮和堡壘，並於1632年10月28日轉而開始圍攻斯摩棱斯克。同日，歷史名鎮多羅戈布被佔。
文獻中對俄軍兵力的估計各不相同，從25000人到30000人再到34500人，除此外他們還有160門大炮。與過去的俄軍相比，沙恩軍隊的現代化程度叫人刮目相看。因爲對射擊軍步兵(streltsy)的過時編制方式不滿，俄羅斯人通過外國軍官，按照西歐常備軍步兵團、龍騎兵和德意志式的手槍騎兵的模式來訓練和裝備俄軍，以期獲得戰鬥力的提升。沙恩軍隊包括了八個這樣的軍團，共有14000至17000名士兵。
圍攻斯摩棱斯克
駐紮在斯摩棱斯克的聯邦軍隊有斯摩棱斯克衛兵(大約1600人和170門炮，由斯摩棱斯克省總督亞歷山大·科爾溫·戈謝夫斯基指揮)，以及地方貴族通過徵兵得到的1500名多壯丁。城防也在那時通過修建意大利式棱堡，而得到加強。
沙恩部在要塞四周修建圍牆，並通過修建地道，挖空地基，將很大一截城牆和其中的一座守衛塔毀掉。俄羅斯的重炮(其中很大一部分從西方進口)在1632年12月抵達斯摩棱斯克，相同數量的重型槍支也在來年三月運抵同處。在炮兵試探性地轟炸斯摩棱斯克後，沙恩發起進攻，但被波蘭駐軍擊退。但是圍攻出現進展;斯摩棱斯克的城防被打出缺口，駐軍傷亡慘重，且物資告罄。在1633年6月，部分士兵開始擅離部隊，其他士兵準備投降。
儘管困難重重，總督代理薩穆埃爾·德魯茨基-索科靈斯基指揮全城堅守到1633年結束，這時新選舉國王瓦迪斯瓦夫四世治下的聯邦組織增援部隊。瑟姆在1632年10月31日就已得知俄羅斯入侵的消息，並從11月起，開始討論增援的可行性。但是，討論被一直拖到1633年春，這時瑟姆正式批准宣戰，爲增添合適兵力提供大量資金(6500萬茲羅提，瓦迪斯瓦夫統治時期最高的稅收金額)。增援部隊將計劃提供21500人的有效兵力，其中包括：24旗隊翼騎兵(~3200名騎兵)、27旗隊輕甲騎兵(一種裝備鎖甲的中型騎兵，波蘭語複數形式和哥薩克是一個詞，但並非由哥薩克人構成)(3600名騎兵)、10中隊德意志式手槍騎兵(~1700名騎兵)、7個立陶宛騎兵團(~780名騎兵)、7個大龍騎兵團(~2250名騎兵)、和至多20個步兵團(~12000人)。至少10000名步兵按西式管理方法管理，這在之前的聯邦軍隊中，並不多見。
同時，立陶宛陸軍指揮官兼維爾紐斯省省長克雷什托夫·拉齊維烏和總督戈謝夫斯基在距斯摩棱斯克30千米處搭建營地，這個基地從奧爾沙遷至巴尤夫、後來再遷至克拉斯內。1633年2月，他們部署4500名士兵(其中2000名步兵)突襲俄軍後方，以打亂他們的後勤。指揮官拉齊維烏有時也設法突破俄軍戰線，將大約1000名士兵和物資帶到斯摩棱斯克，以加強要塞，提高駐軍的士氣。
由國王親自率領，兵力達25000人(其中有20000人屬於聯邦軍隊，根據亞謝尼察的說法)的增援部隊於1633年夏到達斯摩棱斯克附近，並在1633年8月17日到達奧爾沙在9月的頭幾天，臨近斯摩棱斯克的聯邦增援部隊中，主力部隊兵力達14000人左右。但進來增援的俄軍兵力達25000人。只有當蒂莫什·奧倫達倫科指揮，兵力達10000人至20000人的哥薩克援軍在9月17日到達斯摩棱斯克時，聯邦軍隊纔會擁有數量優勢。奧倫達倫科和馬爾欽·卡扎諾夫斯基領導下的哥薩克準備突襲俄羅斯補給線，解救拉齊維烏和戈謝夫斯基的波蘭立陶宛軍隊，來一起突圍。
瓦迪斯瓦夫的兄弟約翰二世·卡齊米日指揮了增援部隊其中的一團。另一位知名指揮官是王室陸軍指揮官馬爾欽·卡扎諾夫斯基。聯邦軍隊現代化的強力支持者，國王瓦迪斯瓦夫四世的確發揮了優秀戰術家的才能，他的炮兵改革和西式城防在很大程度上促成了最後波蘭立陶宛方的成功。他用滑膛槍取代以前的火繩槍，並使聯邦炮兵標準化(引進3磅到6磅的團炮)，這些改革都帶給了聯邦軍隊深遠影響。值得注意的是，包括翼騎兵在內的聯邦騎兵限制了俄羅斯的流動性，讓他們只得縮進他們的塹壕中。在一系列激烈的戰鬥中，聯邦軍隊逐步越過俄羅斯的陸上防禦。在九月末，圍攻到達最後階段。聯邦軍隊在1633年9月28日奪取了俄羅斯的主要物資點，並在10月4日突圍。沙恩的軍隊撤至它的主要營地，但是這主
要營地也在10月中旬被聯邦軍隊包圍。受困的俄軍想要增援，但增援未能抵達，這時聯邦和哥薩克的騎兵被送去破壞俄軍後方。一些歷史學家也提到了俄軍的內訌和分裂，稱這是他們無作爲無能力的原因。(亞謝尼察將其歸咎於俄羅斯軍閥，帕克則歸咎於外國僱傭軍。韃靼入侵南俄邊境加快了這場戰爭的進展，來自這些地區的士兵和波雅爾離開營地，回去保衛他們家鄉去了。一些僱傭兵也開始反戈一擊。]沙因在1634年1月開始投降協商;而談判協商在2月全面展開。俄羅斯人最後在1634年2月25日簽署投降協議，並在3月1日撤出營地。[(理查德和布萊克等一些學者提出3月1日是沙因的投降日期。)在投降協議中，俄羅斯人不得不丟掉他們大部分的炮，但允許在慶功會後帶走軍旗，在慶功會上，這些軍旗是要擺在國王瓦迪斯瓦夫前的。他們也承諾在接下來三個月內，不會與聯邦軍隊發生任何衝突。在投降時，沙因的軍隊爲12000人，但其中，包括外國分遣隊在內的至少4000人都決定轉而投奔聯邦那一邊。
其他戰鬥
該地區其他幾座城鎮和要塞也有較小戰役發生。俄軍在1632年進軍佔領了幾個優勢位置，但納蓋爾斯基推測，讓他們先前的努力全部白費，並讓他們輸掉這場戰爭的原因是——他們主力部隊和炮兵未能準時到達斯摩棱斯克。1633年7月，俄軍佔領了波拉茨克、維利伊和奧傑日什切鎮。其中，俄軍在波拉茨克與波軍展開激烈衝突，並佔領了全城和要塞局部。但是，他們對維捷布斯克和姆斯齊斯勞發起的進攻都被波軍成功擊退。波軍準備圍攻普季夫利，但由於他們哥薩克盟友的離棄，他們被迫撤退。
1633年秋，聯邦軍隊重奪在1632年被俄軍佔領，後來成爲了俄羅斯重要補給處的多羅戈布。這讓俄羅斯爲沙因部增援的計劃化爲烏有，雖然無論如何，俄羅斯都不會在1634年前爲此部署兵力5000人的軍隊。同年秋，王室大指揮官斯坦尼斯瓦夫·科涅茨波爾斯基在聯邦南部擊退奧斯曼的進攻，讓他的部隊能夠制定圍攻俄羅斯城鎮謝夫斯克的計劃;雖然科涅茨波爾斯基未能佔領要塞，但是他的進攻將大批俄軍緊緊固定在那裏，讓他們無法增援斯摩棱斯克。
在1634年春向斯摩棱斯克增援後，聯邦軍隊向別雷(Bia?a)進發，並在3月末到達該地附近。雖然他們設法佔領了維亞濟馬。但是軍隊重奪該鎮的嘗試並未成功。
