После бегства крымской правящей верхушки из Казани тут же были отправлены послы в Москву с челобитной к государю, чтобы он их пожаловал, пленить не велел, дал бы им на ханство царя Шаха-Али, а царя Утямыша с матерью Сююн бике взял бы к себе. На это Иван IV ответил, что пожалует Казанскую землю, если казанцы выдадут ему Утямыша с матерью, всех крымцев и их детей, а также освободят всех русских пленников.
Алексей Адашев отправился в Свияжск объявить Шах-Али, что государь жалует ему Казанское царство, луговую (левую) сторону и Арску, но горная сторона отойдет к Свияжску, потому что «государь саблею взял ее до челобитья казанцев».
Требование раздела Казанского царства сильно оскорбило Шах-Али, но бояре прямо объявили ему, что решение ни под каким видом изменено не будет. То же было сказано и казанским вельможам, когда они начали было говорить, что землю разделить нельзя.
Утром 11 августа 1551 г. к Казани подошла флотилия русских кораблей, на борту которых находились князь Серебряный и четырехтысячная судовая рать. В тот же день казанские власти выдали русским хана Утямыша, царицу Сююнбике, двух детей оглана Кучака и сына оглана Ак-Мухаммеда. Пленников отправили в Москву в сопровождении князей Серебряного и Кострова, хаджи Али-Мердена, боярских детей и отряда стрельцов. 5 сентября пленники прибыли в Москву.
13 августа 1551 г. хан Шах-Али и русские воеводы высадились в устье реки Казанки, что в семи верстах от Казани. Хан послал в Казань своего дворецкого с имуществом, чтобы приготовить ему дворец. На следующий день в устье реки Казанки состоялся курултай, на котором решался вопрос о горной стороне. Русские бояре зачитали собранию договорные условия, предложенные московским правительством. Казанцы «все стали о горной стороне говорити, что того им учинити не можно, что земля разделите». «Много о том спорных слов было», но русские упорно стояли на своем, что «бог государю то учинил», что «тому уже инако не бывать, как его бог учинил», и добились того, что казанцы согласились на предложенные русскими условия. Договор был подписан. Горная сторона отошла к русскому государству. Было отменено рабство для христиан, и все русские пленники должны были быть освобождены. В первую очередь должны были получить свободу невольники, которыми владели в Казани князья. Остальных же рабов казанцы дали обязательство также освободить, «а уведает государь полон христианской в работе бусурманской, и у кого вымут, того казнити смертию». Если казанцы освободят не всех русских невольников, то московское правительство пойдет на них войной. Таким образом, согласно условиям договора, казанским татарам запрещалось под страхом смертной казни иметь русских рабов. Это стало важнейшей экономической реформой.
16 августа хан Шах-Али прибыл в Казань. С ним прибыл гарнизон (300 касимовских татар и 200 русских стрельцов), который расположился вокруг дворца. На следующий день хан приказал собрать всех пленных у своего дворца и объявил им свободу. В первый день было освобождено 2700 человек. А всего в Свияжске было зарегистрировано 60 тысяч освобожденных невольников. Пленные являлись в Свияжск, а оттуда уже «все по своим местам, кому куда ближе, туды пошли».
Хан Шах-Али решил потребовать у Ивана IV возвращения горной стороны Казанскому ханству. То ли ему надоело быть московской марионеткой, то ли он понял, что без горной стороны ему не долго придется царствовать.
В октябре 1551 г. в Москву было отправлено посольство, и составе которого находилось много знатных казанцев — князь Нур-Али, ханский дворецкий князь Шах-Абас Шалов, бакши Абдулла и другие. Посольство просило Ивана IV уступить горную сторону, на что последовал категорический отказ царя. Тогда послы попросили хотя бы разрешить собирать подати на горной стороне в пользу Казани, то есть ввести там совместное правление. И на это последовал отказ. Мало того, бояре заявили послам, что те останутся в Москве в качестве заложников до полного освобождения всех русских невольников.
Естественно, эта акция вызвала недовольство в Казани. Князь Бибарс Растов с братьями возглавил заговор против Шаха-Али и вступил в переписку с ногайским ханом. О заговоре стало известно хану. Шах-Али поступил в лучших восточных традициях — пригласил заговорщиков на пир во дворец и велел верным мурзам перебить их всех за столом. Части заговорщиков удалось вырваться из дворца, но их уже поджидали сабли и бердышы русских стрельцов. Всего было убито 70 знатных татар. Несколько десятков заговорщиков бежало в Ногайскую орду.
Хан избавился от заговорщиков, но возбудил ненависть большинства жителей Казани. В Москве были хорошо осведомлены о ситуации в ханстве. Царь с боярами долго думали, как помочь хану, но в конце концов пришли к заключению, что его положение безнадежно. Было принято решение низложить Шаха-Али и назначить в Казань царского наместника.
В феврале 1552 г. в Казань прибыл царский посол Алексей Федорович Адашев с предложением Шаха-Али впустить в Казань русского наместника и сдать ему крепость. Хан категорически отказался, «и много о том речей спорных было». Шах-Али сказал: «Я мусульманин и не хочу восстать на свою веру», но дал согласие на отречение от престола.
5 марта Шах-Али объявил, что на следующий день он отправится на Дальний Кабан, где находилась крепость Касим, на подледный лов рыбы. На рыбалку были приглашены те князья и мурзы, которых Шах-Али подозревал во враждебном отношении к нему.
6 марта Шах-Али выехал из Казани в сопровождении 84 князей и мурз, а также 500 русских стрельцов. От Царских ворот кортеж двинулся к внешнему посаду Кураиш, а не повернул к Дальнему Кабану, как было объявлено. Недалеко от посада Кураиш кортеж остановился, князья и мурзы были окружены и разоружены русскими стрельцами. После этого Шах-Али обратился к ним со следующими словами: «Хотели вы меня убить, и просили великого князя низложить меня с престола, жаловались, что я вас притесняю, просили, чтобы вам дали наместника. Великий князь повелел мне выехать из Казани, и я еду к нему. Вас с собой повезу, чтобы там расправиться с вами». И увез их в Свияжск в качестве заложников. В тот же день в Казани была оглашена царская грамота, в которой говорилось, что «по казанских князей челобитью» государь низложил хана с престола и дал им своего наместника свияжского воеводу князя Семена Ивановича Микулинс-кого. Все казанские «лучшие люди» должны явиться в Свияжск и принести присягу наместнику. Таким образом, Казанское ханство присоединялось к Московскому государству. Известие это было встречено казанцами довольно спокойно.
На следующий день, 7 марта, Чапкун Отучев, Бурнаш и стрелецкий голова Иван Черемисинов прибыли в Казань и привели казанцев к присяге.
Царский наместник С.И. Микулинский должен был торжественно въехать в Казань 9 марта 1552 г. Вечером 8 марта в Казань прибыл его багаж с 70 русскими казаками.
Рано утром 9 марта наместник вместе с воеводами Иваном Васильевичем Шереметевым и князем Петром Серебряным и с довольно солидным войском двинулись к воротам Казани. Уже в черте нынешнего города Казани трое татар, сопровождавших наместника, — князь Ислам, князь Кебек и мурза Алике Нарыков — попросили у него разрешения ехать вперед. Микулинский разрешил, и татары уехали в город.