Кампания 1517 года
На 1517 год Сигизмунд запланировал крупный поход на северо-запад Руси. В Полоцке была сосредоточена армия под командованием Константина Острожского. Его удар были должны поддержать крымские татары. Им заплатил значительную сумму прибывший в Бахчисарай литовский посол Ольбрахт Гаштольд. Поэтому Русское государство вынуждено было отвлечь главные силы на парирование угрозы с южного направления, а отражать удар польско-литовской армии пришлось местными силами. Летом 1517 года 20-тыс. татарское войско напало на Тульскую область. Однако русская армия была готова и разошедшиеся по тульской земле татарские «загонные» отряды были атакованы и наголову разгромлены полками Василия Одоевского и Ивана Воротынского. К тому же, пути отступления начавшему отходить противнику перерезали «пешие люди украинные». Татары понесли значительные потери. В ноябре были разбиты крымские отряды, которые вторглись в Северскую землю.
В сентябре 1517 года польский король двинул армию из Полоцка к Пскову. Отправляя войска в поход, Сигизмунд одновременно пытался усыпить бдительность Москвы, начав мирные переговоры. Во главе польско-литовской армии находился гетман Острожский, в состав её входили литовские полки (командир - Ю. Радзивилл) и польские наемники (командир - Я. Сверчовский). Очень скоро выяснилась ошибочность наступления на Псков. 20 сентября противник вышел к небольшой русской крепости Опочки. Армия была вынуждена надолго остановиться, не решаясь оставить в тылу этот псковский пригород. Оборонял крепость небольшой гарнизон под командованием Василия Салтыкова-Морозова. Осада крепости затянулась, сведя на нет главное преимущество литовского вторжения – внезапность. 6 октября польско-литовские войска после бомбардировки крепости двинулись на её штурм. Однако гарнизон отразил плохо подготовленную вражескую атаку, литовцы понесли большие потери. Острожский не решился на новый штурм и стал ждать подкреплений и осадных пушек. Несколько литовских отрядов, которые были посланы к другим псковским пригородам, разбили. Князь Александр Ростовский разгромил 4-тыс. вражеский отряд, Иван Чёрный Колычев уничтожил 2-тыс. вражеский полк. Иван Ляцкий разбил два вражеских отряда: 6-тыс. полк в 5 верстах от главного лагеря Острожского и войско воеводы Черкаса Хрептова, которое шло на соединение с гетманом к Опочке. Был захвачен обоз, все пушки, пищали и сам вражеский воевода. Из-за успешных действий русских сил Острожский был вынужден 18 октября снять осаду и отступить. Отход был настолько поспешным, что противник оставил всё «воинское устроение», в том числе осадную артиллерию.
Провал наступательной стратегии Сигизмунда стал очевидным. Фактически неудачный поход истощил финансовые возможности Литвы и поставил точку в попытках изменить ход войны в свою пользу. Провалились и попытки переговоров. Василий III был твёрд и отказался вернуть Смоленск.
Последние годы войны
В 1518 году Москва смогла выделить для войны с Литвой значительные силы. В июне 1518 года новгородско-псковская рать во главе Василием Шуйским и его братом Иваном Шуйским выступила из Великих Лук в сторону Полоцка. Это был важнейший опорный пункт Литвы на северо-восточных рубежах княжества. Вспомогательные удары были нанесены далеко вглубь Великого княжества Литовского. Отряд Михаила Горбатого совершил рейд на Молодечно и окрестности Вильны. Полк Семена Курбского дошёл до Минска, Слуцка и Могилёва. Отряды Андрея Курбского и Андрея Горбатого опустошили окрестности Витебска. Рейды русской конницы наносили значительный экономический и моральный ущерб противнику.
Однако под Полоцком русская армия успеха не достигла. В начале 16 столетия литовцы усилили укрепления города, поэтому они выдержали бомбардировку. Осада успеха не принесла. Запасы заканчивались, один из отрядов, отправленных за продовольствием и фуражом, был уничтожен противником. Василий Шуйский отступил к русской границе.
В 1519 году русские войска развернули новое наступление вглубь Литвы. Отряды московских воевод двинулись к Орше, Молодечно, Могилёву, Минску, дошли до Вильно. Помешать русским рейдам польский король не мог. Он был вынужден бросить войска против 40-тыс. татарской армии Богатыр-Салтана. 2 августа 1519 года в битве под Сокалем польско-литовское войско под командованием великого гетмана коронного Николая Фирлея и великого гетмана литовского князя Константина Острожского потерпело поражение. После этого крымский хан Мехмед Гирей разорвал союз с польским королём и великим князем Сигизмундом (до этого крымский хан отмежёвывался от действий своих подданных), оправдывая свои действия убытками от рейдов казаков. Для восстановления мира крымский хан потребовал новой дани.
Москва в 1519 году ограничилась рейдами кавалерии, которые приводили к значительному экономическому ущербу и подавляли его волю к сопротивлению. У литовцев не было крупных сил в полосе русского наступления, поэтому они довольствовались обороной городов и хорошо укреплённых замков. В 1520 году рейды московских войск продолжались.