Вторая попытка была предпринята через год. В "Истории Литовской ССР" сказано: "Весной 1607 года, используя недовольство политикой царя Василия Шуйского и выбрав благоприятный период в России шло крестьянское восстание под предводительством Ивана Болотникова, польские и литовские паны (Вишевецкие, Сапеги) вновь предприняли поход, теперь уже под руководством Лжедмитрия II".
Весной 1608 года интервенты оказались под Москвой и, обосновавшись временно в Тушино, начали осаду столицы. В июле 1608 года правительство Василия Шуйского заключило перемирие с правительством Речи Посполитой, по которому польско-литовские войска в обмен на выдачу Марины Мнишек, ее родственников и ее приближенных, должны были быть выведены с территории Россиию Однако польско-литовская сторона нарушила перемирие. Мнишеки остались в Тушино, а вскоре туда же прибыл отряд, которым руководил Я.П. Сапега, родственник литовского канцлера Льва Сапеги. Тушинские отряды захватывали большие территории к востоку, северу и северо-западу от Москвы.
Тогда правительство Шуйского заключило в феврале 1609 года Выборгский договор со Швецией, уступив ей город Корелу с уездом. За это Швеция предоставила России наемные отряды для борьбы с польскими интервентами.
Между тем разорение, которое принесли интервенты, вызвало стихийное народное сопротивление заволжских и поволжских городов. Опираясь на народное движение, М.В. Скопин-Шуйский в мае 1609 года начал поход из Новгорода и к исходу лета сумел освободить земли Заволжья и Верхнего Поволжья, включая Ярославль.
Неудачи тушинских сил во главе со Лжедмитрием II вынудили Речь Посполитую начать прямую агрессию против России. Вторжение в Россию получило одобрение папы Павла V. В сентябре 1609 года польско-литовские интервенты начали осаду Смоленска.
В декабре 1609 года Лжедмитрий II бежал из Тушино, а в феврале 1610 года русские бояре, находившиеся ранее в его лагере в Тушино подписали договор с королем Сигизмундом III, по которому его сын Владислав признавался русским царем.
Русские войск во главе с Д.И. Шуйским были разбиты в сражении под Клушином 24 июня 1610 года. Известия об этом поражении ускорили свержение царя Василия Шуйского. В Москве было создано временное правительство из семи бояр (так называемая "Семибоярщина").
Новое правительство подписало договор с командующим польско-литовской армией гетманом Жолкевским. Русским царем признавался Владислав, который должен был принять православие в Смоленске. Сигизмунд III обязывался снять осаду Смоленска. Однако Сигизмунд III, собираясь сам стать русским царем, нарушил договор. Осада Смоленска не была снята, а в ночь с 20 на 21 сентября 1610 года польско-литовские войска вошли в Москву. Власть в Москве оказалась в руках польско-литовского командования во главе с Гонсевским и пособников интервентов (М.Г. Салтыков, Ф. Андронов и другие).
В марте 1611 года первое народное ополчение осадило Москву. Однако разногласия в рядах ополчения и падение Смоленска 3 июня 1611 года привели к поражению освободительного движения.
Осенью 1611 года в Нижнем Новгороде под руководством Минина и Пожарского началось формирование второго народного ополчения. 27 октября 1612 года отрядам ополчения удалось освободить Москву.
Однако Сигизмунд III не оставлял попыток вернуть Москву. Польско-литовские войска начали осаду Иосифо-Волоколамского монастыря, но эти действия не принесли им успеха.
Тем временем в верхах Речи Посполитой росло недовольство разорительными походами на Россию. Лишь в 1617 году, добившись получения новых ассигнований, правительство Сигизмунда III возобновило попытки завоевать Россию под предлогом "восстановления законных прав Владислава". Москва вновь была осаждена. Потерпев поражение в ходе ее штурма, польско-литовские войска были вынуждены отступить в октябре 1618 года.
Заключенное в 1618 году Деулинское перемирие было недолговечным. В 1632 году король Речи Посполитой Владислав IV снова предъявил претензии на русский престол. Лишь после завершения русско-польской войны 1632 1634 годов по Поляновскому мирному договору король Владислав IV официально отрекся от своих притязаний на власть в России.
Результатом этой войны с Речью Посполитой, а также войн со Швецией стали потери Россией земель на побережье Финского залива, а также Смоленска, Чернигово-Северской земли, Дорогобужа, Можайска, Вязьмы. Россия была разорена годами Смуты и хозяйничанья интервентов. Но походы на Россию нанесли немалый урон и Речи Посполитой.