Зимой 1549/1550 г. царь Иван IV (еще не Грозный) двинулся с большим войском под Казань. Вместе с ним был хан Шах-Али и многие знатные казанцы. 14 февраля 1550 г. русские войска подошли к стенам Казани и начали осаду, однако, в связи с ненастной весной, через 11 дней русские вынуждены были отойти.
Весной 1551 г. в устье реки Свияги русские за четыре недели построили город Свияжск. Обитатели правого берега Волги («горной стороны») – чуваши, мордва, черемисы – присягнули на верность московскому царю и отказались иметь какое-либо дело с казанскими ханами. Постепенно в Свияжск к Шах-Али стали перебегать казанские мурзы. В начале августа 1551 г. в Казани произошел антикрымский переворот. Большая часть крымских татар бежала из города, часть была убита, а часть – выдана русским. Среди последних был малолетний хан Утемиш-Гирей (по русским летописям – Утямыш). Новые власти обратились с просьбой, чтобы Иван IV дал им хана Шах-Али. Царь согласился.
14 августа 1551 г. у стен Казани состояла курултай (народное собрание), на котором Шах-Али был признан ханом. С трудом прошли на курултае два предложения московских бояр – о передаче «горной стороны» России и выдаче всех русских пленников, находившихся на тот момент в Казанском ханстве. Под страхом смертной казни казанцам запрещалось удерживать русских рабов.
16 августа Шах-Али торжественно въехал в Казань. Вместе с ним в город был введен русский гарнизон из 300 касимовских татар и 200 русских стрельцов. На следующий день в Казани было освобождено 2700 русских рабов. Уже через несколько дней в Свияжске пришлось выдавать хлеб 60 тысячам отпущенным русским рабам.
Понятно, что не всем хотелось отпускать рабов. Были и другие причины недовольства правлением Шах-Али. Возникли заговоры, реакцией Шах-Али стали массовые казни. Вскоре выяснилось, что хан не в состоянии управлять страной. Промосковски настроенные мурзы отправили в Москву послов с жалобами на Шах-Али и просили убрать его, заменив московским наместником. В Москве знали о шатком положении Шах-Али и очень боялись реставрации Гиреев. Поэтому Иван IV согласился на устранение Шах-Али, и в Казань был послан наместник князь С.И. Микулинский с войском. При этом предусматривалось не простое включение Казанского ханства в состав русских земель, а, говоря современным языком, конфедерация двух стран. В Казани оставалась мусульманская администрация и независимая финансовая система. Ограничением прав местной администрации была выдача поместий феодалам, но и это решал не наместник, а сам царь.
Шах-Али безропотно согласился оставить престол, но передавать власть московскому наместнику счел ниже своего достоинства и 6 марта 1552 г. выехал с гаремом в Свияжск.
9 марта в Казани произошел переворот, когда князь Микулинский был почти у ворот города. Сил для взятия города у князя Микулинского было мало, да он и не имел соответствующих инструкций от царя, поэтому ему пришлось возвратиться в Свияжск. Проект конфедерации рухнул. Присоединить Казанское ханство к России мирным путем не удалось.
Казанцы пригласили на ханство астраханского царевича Ядыгара (Едигера), потомка Тимура Кутлу. В Казани был устроен погром, в ходе которого перебили русских стрельцов и купцов.
5 августа 1552 г. 150-тысячная русская армия вступила в пределы Казанского ханства. 23 августа Казань была окружена. 150 осадных орудий начали обстрел города.
