W międzyczasie doszło do strategicznego sojuszu cesarza Maksymiliana I Habsburga z Moskwą, przeciwko Polsce. W połowie kwietnia 1514, wsparte sojuszem politycznym z Maksymilianem wojska Wasyla III, rozpoczęły wspólne oblężenie wspierane posiłkami pod wodzą kniazia Michała Glińskiego, i samego wielkiego księcia Wasyla III. 300 dział oblężniczych, obsługiwanych przez ściągniętych do Moskwy niemieckich i włoskich specjalistów uderzyło na najpotężniejszą twierdzę wschodniej Europy. 31 lipca 1514 roku wojewoda smoleński Jerzy Sołłohub skapitulował przed wojskami Wielkiego Księstwa Moskiewskiego. Wojska cara Moskwy Wasyla III (cesarz Maksymilian I Habsburg nadał Wasylowi III tytuł cara 4 sierpnia 1514 roku, przed zdobyciem przez niego Smoleńska) zdobyły oprócz twierdzy w Smoleńsku, gęsto zaludnioną ziemię smoleńską aż po Mścisław i Krzyczew na południu, w drodze na Kijów.
W państwie moskiewskim Posłujący do Rosji Antonio Possevino oceniał w 1582 roku liczbę mieszkańców Smoleńska na 20 tysięcy, choć zastrzegał przy tym, że władze rosyjskie rozmyślnie spędzają wieśniaków do miast, przez które przejeżdżają poselstwa, by wydawały się bogatsze i ludniejsze niż w rzeczywistości.