Да лета 1579-га года, падчас Лівонскай вайны, вялікі князь літоўскі і кароль польскі Стэфан Баторый сабраў значныя войскі. На адным з праводзяцца саветаў прапаноўвалася ісці на Пскоў (менавіта такі варыянт дзеянняў меркаваў Іван Грозны, адпраўляючы туды вялікае войска). Але каралём Рэчы Паспалітай было прынята іншае рашэнне, ён загадаў ісці на Полацк. Яго рашэнне было аргументавана тым, што менавіта з гэтага боку ідзе непасрэдная пагроза ад маскавітаў для ВКЛ і Вільні.
Перад пачаткам ваеннай кампаніі 17-га ліпеня ў Дзісне Стэфан Баторый зладзіў агляд войскаў. Армія колькасцю каля 43000 чалавек складалася з: 12000 коннікаў, выстаўленых літоўскімі панамі і 15000 коннікаў Літоўскага апалчэння, якімі камандаваў Мікалай Радзівіл Руды, 6000 польскай конніцы, 2400 чалавек пяхоты і 2600 коннікаў венгерскіх наймітаў пад камандаваннем Каспара Бекеша, 2500 трансільванскіх коннікаў пад камандаваннем Хрыстова Баторыя (брата Стэфана Баторыя) і 2000 нямецкай пяхоты.
Першапачаткова да Полацка Баторый адправіў Радзівіла з літоўскімі войскамі і Бекеша з венграмі, а сам пайшоў следам за імі. Радзівіл Руды спяшаўся як мага хутчэй заняць усе дарогі да Полацка, каб не даць магчымасці Маскоўскаму гарнізону атрымаць падмацаванне. Аднак, за два дні да падыходу да Полацка літоўскіх войскаў, у горад паспела прыйсці падмога. Радзівіл паслаў у горад грамату з прапановай здацца. У адказ маскавіты, жадаючы паказаць сваю моц, выйшлі за гарадскія сцены і пабудаваліся ў баявы парадак, але першая ж літоўская конная атака пагнала ворагаў назад за сцены.
Полацк захапіць было цяжка нават для шматлікага войска. Маскоўскі гарнізон налічваў 6000 чалавек пад камандаваннем князя Васіля Телятевского і Дзмітрыя Шчарбатаў. У распараджэнні гарнізона была добрая артылерыя, вялікія запасы зброі, пораху і правіянту. Гэтак жа Полацк быў абнесены высокай драўлянай сцяной, а асноўнымі цвярдынямі з'яўляліся два замкі – высокі і Стралецкі астрог. Асноўны, Высокі замак, стаяў у зліцці рэк Полаты і Дзвіны і быў прыкрыты гарадскім пасадам – Запалацце. Абодва замка маскавіты добра ўмацавалі высокімі вежамі, шырокімі сценамі і глыбокімі равамі, якія былі цалкам заліты вадой пасля мінулых дажджоў. Праблемай для штурмуючых з'яўляліся бліжэйшыя замкі, якія ўваходзілі ў сістэму абароны горада: Краснае, Сітна, Суша і Казьян, з якіх маглі рабіцца вылазкі ў тыл абложнікаў. Радзівіл загадзя паклапаціўся аб ліквідацыі гэтай праблемы, яшчэ да прыходу асноўных сіл. Замак Казьян і Сітна былі захопленыя, а астатнія заблакаваныя, у тым ліку і замак Сокал, дзе асела не здолела прабрацца ў Полацк пасланае Іванам Грозным падмацаванне на чале з ваяводам Барысам Шэйнам.
Асноўныя сілы на чале са Стэфанам Баторыем падышлі да Полацка 10 жніўня 1579-га года. І тады маскоўскі ваявода, для застрашвання, загадаў вывесці ўсіх палонных літвінаў і палякаў на гарадскія сцены, і на вачах абложнікаў аддаў каманду іх забіць. Затым трупы некалькіх літвінаў былі прыбітыя да бярвёнаў і выкінутыя ў Дзвіну. Аднак замест страху такі ўчынак спарадзіў толькі нянавісць, гнеў і лютае жаданне помсты.
З другога дня аблогі пачаўся абстрэл з гармат гарадскога пасада-Запалацце. Маскавіты, вырашыўшы, што не змогуць абараняць пасад, спалілі яго і адышлі ў Верхні замак. Пасля паўторнага агляду ўмацаванняў Полацка Баторый загадаў заняць згарэлы пасад і весці адтуль агонь з гармат, бо з гэтага боку замак быў менш абаронены, а акрамя таго Равы там апынуліся меншай глыбіні, чым у іншых месцах. Але гэты план не спрацаваў, бо ядры прабівалі драўляныя сцены замест таго, каб іх разбураць. Не ўдалося і падпаліць сцены каленымі ядрамі з-за штодзённых дажджоў. Аказаліся беспаспяховымі ўсе спробы смельчакоў, якія пераплывалі праз Палоту і спрабавалі падпаліць сцены. Маскавіты іх сустракалі агнём з гармат, а на галовы тых, каму ўдавалася падбегчы пад сцены, ляцелі камяні і цяжкія бярвёны. Некаторым, якія дасягнулі мэты, атрымоўвалася запаліць агонь, але яго тут жа залівалі зверху вадой абаронцы крэпасці.
Маскоўцы адчайна адбіваліся, адстрэльваючыся з гармат і нават здзяйснялі начныя вылазкі. Адна з якіх стала фатальнай для нямецкай пяхоты. У адзін з дзён, не вядома па якіх прычынах, ці то з-за якая касіла шэрагі салдат дызентэрыі, ці то ад страты пільнасці яны ўсё напіліся. Маскавіты не выпусцілі свой шанец і скарысталіся бестурботнасцю немцаў, яны здзейснілі імклівы набег і ўзялі ў палон вялікая колькасць сонных салдат. Тых, каго схапілі, чакала страшная доля, частку з іх зварылі жыўцом, а другой частцы немцаў праткнулі плечы і, працягнуўшы праз раны вяроўкі, павесілі паміраць на сцены.
Дажджы не могуць ісці вечна, і ў адзін дзень яны спыніліся, выглянула сонца, і смельчакі зноў паспрабавалі падпаліць падсохлыя сцены замка. Сярод гэтых храбрацоў апынуўся і нейкі мешчанін з Львова, яму ўдалося пад кулямі падабрацца да сцен і падпаліць вежу. Тым жа шляхам ён вярнуўся назад у лагер. За гэты подзвіг Стэфан Баторый дараваў яму шляхецтва і прозвішча Палацінскі.
Ад загарэлай вежы пажар папоўз на сцены. Становішча станавілася адчайным, хтосьці паспрабаваў здацца венграм, але быў тут жа забіты. Венгры расправіліся і з 10-ю маскоўскімі пасланцамі, якія спусціліся са сцен для перамоў аб здачы горада. Венгерскім наймітам не была выгадная добраахвотная здача, так як яны хацелі ўварвацца ў горад з мэтай разрабаваць і панесці як мага больш дабра. Цяга да нажывы ў выніку згуляла з венграмі злы жарт, не чакаючы загаду свайго камандавання, яны рынуліся скрозь горевшую сцяну ў замак, аднак маскавіты, пакуль сцяна гарэла, паспелі вырыць роў і адагналі тых, хто нападаў з гармат.
На наступны дзень, па загадзе Баторыя, венгры захапілі ўмацаваны ноччу маскавітамі вал насупраць згарэлай сцяны. Яны пабудавалі там шанцаў (невялікае земляное фартыфікацыйныя ўмацаванне), а некалькі смельчакоў падпалілі ваколіцу вежу. Становішча абараняліся стала амаль безнадзейным, флангі былі аголены і замак можна было абстрэльваць з усіх бакоў прамой наводкай.
Стральцы і баярскія дзеці вырашылі здацца 30 жніўня 1579 года, супраціўляліся толькі ваяводы і біскуп Кіпрыян, хутчэй з-за страху перад гневам Івана Жахiвага за здачу горада. Яны вырашылі падарваць замак, але іх жа салдаты не далі ім гэтага зрабіць. Пасля таго як горад быў ачышчаны ад трупаў, Стэфан Баторый урачыста заехаў у Полацк. У гонар перамогі ён загадаў пабудаваць у горадзе каталіцкі храм, а Сафійскі сабор пакінуць за праваслаўнымі. Гэтак жа асобным указам ён абвясціў поўную свабоду праваслаўнага веравызнання ў Літве, і ў тых землях якія ён вызваліць або адваюе ў Івана Жахлiвага. Маскоўскіх жаўнераў, якія не пажадалі пераходзіць на службу ў войскі Рэчы Паспалітай, Стэфан Баторый хоць і не адразу, але ў выніку адпусціў.
Пераможцам дасталіся добрыя трафеі: 38 гармат, 600 ручніц, вялікія запасы зброі, пораху і правіянту. Венгерскім і Польскім наймітам, на іх жаль, багатай здабычы не дасталася, бо за 6 гадоў да гэтага, Іван Жахлівы загадаў вывесці амаль усю казну і іншыя багацці з Полацка. Вызвалены горад быў ужо не тым, пра які сакратар Стэфана Баторыя Рэйнгольд Гейдэнштэйн напісаў так – «не верылася, што некалі гэты горад багаццем сваім перасягнуў і саму літоўскую сталіцу Вільню».
