Vuonna 1587 Maximilian ehdotti Puolan-Liettuan tasavallan valtaistuimelle edellisen kuninkaan Stefan Batorin kuoleman jälkeen. Osa Puolan aatelisuudesta valitsi Maximilianin kuninkaaksi, mutta vaaliprosessin melko kaoottisen luonteen seurauksena valittiin myös toinen ehdokas, Sigismund III Vasa, Ruotsin prinssi, Sigismund I Vanhan lapsenlapsi. Maximilian yritti ratkaista kiistan tuomalla sotilasjoukot Puolaan - aloittamalla siten Puolan perimyssotaa. Hänen asiansa sai huomattavaa tukea Puolassa, mutta hänen armeijaan liittyi vähemmän puolalaisia kuin hänen kilpailijansa armeijaan. Kun hän epäonnistui hyökkäämässä Krakovaan vuoden 1587 lopulla, hänet lyötiin tammikuussa 1588 Pitschenissä Sileesiassa (Byzynan taistelu).
) Sigismund III: n (joka oli sittemmin virallisesti kruunattu) kannattajat puolalaisen hetmanin Jan Zamojskin johdolla. Maximilian vangittiin taistelussa ja vapautettiin vasta puolitoista vuotta myöhemmin paavi Sixtus V:n väliintulon jälkeen Bytomin ja Będzinin rauhan jälkimainingin jälkeen. Vuonna 1589 hän luopui virallisesti vaatimuksestaan Puolan kruunulle. Hänen veljensä, keisari Rudolf II:n, Pyhän Rooman keisarin, toimettomuus tässä asiassa lisäsi Rudolfin huonoa mainetta.