Решающая битва произошла в конце августа, когда гетман Ходкевич попытался прорваться к осаждённому гарнизону. Поляки атаковали с двух сторон, но казаки Трубецкого и ополченцы выстояли. Перелом в сражение внёс Кузьма Минин: он с отрядом конных дворян ударил во фланг врагу, чем вызвал панику. Ходкевич был вынужден отступить, а 3 ноября ополченцы взяли Китай-город. Через два дня сдался и Кремль.
Освобождение Москвы стало символом единства и стойкости русского народа, а в память об этом событии 4 ноября отмечается День народного единства.
Не зная о капитуляции поляков, к столице шёл король Сигизмунд III, но под Волоколамском его разбили русские полки.
В январе 1613 года в Москве собрался Земский собор, чтобы выбрать нового царя. Споры были жаркими: нужно было примирить сторонников разных политических сил, включая бывших тушинцев и ополченцев. В итоге выбор пал на Михаила Романова. Его отец, Филарет, пользовался уважением у всех сторон, а сам Михаил был молод и неопытен, что устраивало бояр. В феврале 1613 года его утвердили на царство.
После Смуты страна была в глубоком упадке: поля зарастали лесом, торговля и ремесло пришли в упадок, казна пуста. В 1613–1617 годах власть постепенно восстанавливалась, а с внешними врагами удалось договориться: в 1617 году со Швецией был заключён Столбовский мир, вернувший России Новгород, а в 1618 году — Деулинское перемирие с Речью Посполитой, по которому Владислав отказался от претензий на трон, но оставил за собой Смоленск и Чернигово-Северские земли.
Последствия Смуты страна преодолевала ещё много лет.
