Os organizadores do Exército Voluntário Popular levantaram uma verba considerável, reuniram diversos milhares de soldados e começaram a marchar lentamente em direção a Moscou, recrutando mais homens ao longo do caminho. Quando alcançou quase 10 mil soldados, o exército finalmente chegou a Moscou, vindo do oeste.
Os poloneses queriam libertar a guarnição que estava sendo cercada no Kremlin pelos remanescentes do primeiro Exército Voluntário. A guarnição estava em péssimas condições – a comida havia acabado e os soldados estavam recorrendo ao canibalismo.
Os regimentos do Exército Voluntário chegaram ao centro de Moscou e tomaram suas posições. As tropas polonesas, sob o comando de Jan Karol Chodkiewicz, atacaram os russos em 22 de agosto. A batalha durou seis horas, mas Chodkiewicz e o exército polonês não conseguiram chegar ao Kremlin.
A batalha final aconteceu no decorrer de dois dias. Após cinco horas de luta pesada no centro da cidade, as tropas polonesas forçaram o Exército Voluntário a recuar, mas perderam muitos homens nesse processo.
Enquanto os poloneses se recuperavam, os russos conseguiram reagrupar-se e lançaram um contra-ataque. Um avanço inesperado de Kuzma Minin, acompanhado de várias centenas de cavaleiros, foi especialmente eficaz. Os cossacos também tiveram papel importante e, segundo crônicas da época, foram estimulados pelo poder do discurso do monge Avraámi Pálitsin, que reuniu as tropas desertoras tocando o sino de uma igreja e dirigiu a todos palavras inspiradoras.
Os poloneses não conseguiram mais segurar suas posições e fugiram de Moscou. A batalha havia sido vencida pelo Exército Voluntário. O feito selou o destino dos poloneses no Kremlin e eles se renderam alguns meses depois. Com esta derrota, as pretensões polonesas de controlar o governo de Moscou se perderam para sempre.