但聯邦這邊也敏銳地覺察到邊境的緊張形勢,瑟姆這次倒是爽快的撥款了,但尷尬的是,國庫資金捉襟見肘。1632年春天,正規軍增加至4,500人,斯摩棱斯克守軍增加至2,000餘人,同時還運上去170門火炮。立陶宛地區蓋特曼克里斯托弗·拉茲維爾再次掛帥出征,但他也只招募了2,000士兵,主要負責襲擊俄軍後路,破壞他們的補給。
1632年10月以來,俄軍迅速攻下了幾座防備空虛的城堡,在10月28日正式包圍斯摩棱斯克,圍城開始了。俄軍指揮官謝恩圍繞堡壘建造了掩體工事,並且大量使用隧道和炸藥爆破城牆,工兵配合重炮部隊,很快就摧毀了一段城牆。俄軍緊接著發動進攻,但被守城者擊退。雙方打打停停,戰鬥一直持續到1633年月,此時守軍傷亡慘重,補給彈藥匱乏,已經考慮投降了。