Зимой 1550 года Иван Васильевич с огромным войском двинулся к Казани, но не смог взять город. На обратной дороге царь присмотрел неподалеку от Казани удобное место и повелел там заложить, в устье реки Свияги, город.
Весной 1551 года Иван Грозный во главе большого войска снова направился к Казани. По Волге в то же время плыли сотни барж, везя заготовленные загодя срубы. 14 мая они были сгружены возле устья Свияги. Далее царь повелел отрядам конных под водительством Ших-Алея нести охрану, а пешим воинам рубить на берегу лес, очищать место для будущего города.
Дело пошло с таким успехом, что к 10 июня того же года «преизрядный город и в нем соборная церковь во имя Рождества Богородицы, шесть приходских церквей да один монастырь внутри города были поставлены».
Русский город рос на глазах казанцев и приводил их в ужас. Помешать строительству силой они уже не могли, поэтому по обычаю своему пошли на новое коварство. Они предложили Ших-Алею жениться на красавице Сумбек и принять их казанское царство. Тот, посоветовавшись с московскими воеводами, согласился жениться и стать царем в Казанском царстве. Сумбек послала Ших-Алею якобы в знак радости и мира подарки — различные яства, приготовленные своею рукой. Но Ших-Алей, много раз испытавший на себе коварство казанцев, проявил осторожность. Прежде чем отведать того яства, он дал его собаке, и та тотчас издохла.
В Казань было послано большое войско. Гнусную Сумбек арестовали и доставили в Москву. Короче, свадьба не состоялась. Однако Ших-Алей согласился принять Казанское царство. Оставив в Свияжске основные войска, он взял с собой одного московского воеводу, 22 тысячи служивых верных ему татар и несколько тысяч стрельцов и вошел в Казань. Встретили его татары торжественно, с почестями и тут же присягнули, передавая город свой и царство в самодержавную власть московского государя Ивана Васильевича, обещая жить в покое и послушании.
Первым делом Ших-Алей распорядился отпустить на родину сто тысяч русских — молодых мужчин и женщин, находившихся у татар в качестве невольников. На разные должности он выдвинул верных ему людей. Ключи от городских ворот велел содержать у воеводы. Всюду расставлены были усиленные караулы из отрядов стрельцов: днем на карауле их стояла тысяча, а ночью — три тысячи.
Такая строгость Ших-Алея казанцам, привыкшим к своеволию, показалась несносною. И начали они тайно совещаться, как погубить или хотя бы согнать его с царства. Ших-Алей вовремя раскрыл их заговор и казнил пять тысяч казанцев, отчего гнев населения не уменьшился, а лишь ушел в глубины людских душ и затаился.
В ту пору к московскому царю Ивану Васильевичу обратился беглец из Казани, служивый Чапкун. Он просил отпуск для поездки в Казань, где желал повидаться с родственниками, забрать жену и детей своих. Государь отпустил его. В Казани Чапкун подговорил татар написать донос, обвинить Ших-Алея в измене царю Ивану Грозному. Клевета подействовала. Ших-Алей был отозван в Москву, а на его место в Казань царь назначил князя Петра Шуйского и пять воевод.
Перед отъездом из Казани Ших-Алей ласково пригласил всех татарских мурз и начальников на прощальный обед, по окончании которого попросил их проводить его до Свияжска, где якобы приготовлены для них такие же богатые столы с угощениями. Те согласились. В Свияжск прибыло около семисот знатных татарских чинов. Как только они въехали в город, крепостные ворота за ними закрылись. Ших-Алей приказал всех взять под стражу. 90 человек тотчас были закованы и отправлены в Москву на суд, а остальным он велел отсечь головы. Воеводам он приказал срочно выступить с войском и занять Казань. Но те выступили лишь через день и, подойдя к Казани, оповещенной уже о гибели семисот своих знатных людей, встретили такие ожесточенные угрозы и решимость сражаться, что повернули домой, в Свияжск. К тому ж они не имели государева повеления брать город приступом.
Ших-Алей, прибыв в Москву, испытал гнев Ивана Васильевича, но когда рассказал ему правду об измене Чапкуна, то государь простил его и одарил подарками, благодаря за верную службу.
Казанцы же в поисках нового для себя царя обратились в Ногайскую Орду и привезли оттуда Едигера Кызым-султана.
Воскресным днем 17 июня 1552 года государь Иван Васильевич выступил с многочисленным войском во второй поход на Казань. 49 дней тяжелые пушки и стенобитные орудия с близкого расстояния расстреливали крепостные стены. Перед тем Грозный многократно обращался с письмами к татарам, увещевая их прекратить кровопролитное сопротивление и мирным образом договориться о дальнейшей жизни, но «они разные богохульные, досадные и огорчительные ответы присылали и, чиня набеги из города и из лесов, старались всякий вред и пакости делать».
Царь Иван Васильевич повелел соорудить высокую башню, повыше крепостных стен, поставить на нее крупные пушки и стрелять по жилищам казанцев. Он также приказал сделать под стеной возле главных ворот большой подкоп и заложить в него десятки мешков пороха. Когда подкоп был готов, царь приказал выстроить войско для штурма, а сам вошел в походную церковь и стал молиться. В те же минуты воеводы дали взрывникам команду, те подожгли пороховую дорожку, ведущую к подкопу. Чудовищной силы взрыв с грохотом поднял часть крепостной стены и бросил ее в ров. Русские войска со всех сторон устремились в широкий пролом и быстро овладели городом. Переодетый в платье простого воина казанский царь Едигер пытался спрятаться, но его поймали и привели к царю Ивану Васильевичу, который на радостях победы пожаловал ему жизнь.
Казанское царство на этот раз пало окончательно, став впоследствии губернией российского государства.
Летом следующего года Иван Грозный покорил Астраханское ханство, основанное на земле, также издревле русским князьям принадлежащей. Именно эта принадлежность документально подтверждена Рычковым в книге «Введение к Астраханской топографии». Сделать выводы ему помогли многие архивные документы, а также «Скифская летопись» Лылова, летописи Нестора, сочинения Татищева.
Перечитывая Казанскую и Астраханскую истории, известный в прошлом веке академик П. И. Пекарский, высоко ценя эти труды Рычкова, сделал, однако, и критические замечания. В «Опыте Казанской истории», по его мнению, Рычкову подчас не хватало «ученых приемов» в изложении богатейшего материала, который он перерабатывал, «не делая различия между первоначальными источниками и вспомогательными».
Но, как говорит Плиний, всякая история, даже и неискусно написанная, бывает приятна, тем более отечественная. Да ведь и сам Рычков в предисловии к «Опыту Казанской истории» смиренно признавался, что этот его труд вовсе не образец, что «несовершенства и неисправности его подадут повод искуснейшим, откуда и чем его дополнить и исправить надобно».