Через полтора часа вороги разбили стены и навели примет у Волжских ворот. Но здесь с высоты стен, поднимавшихся по склонам, с высокой бровки оврага на них обрушились бревна и сотни стрел защитников. Те зажгли редкие деревянные постройки, стоявшие на склоне оврага, и врагу негде было укрыться от жара и русских стрелков. Татары, рвавшиеся наверх, вязли в глубоком снегу. Здесь владимирцы во главе с воеводой Петром и князем Мстиславом с трудом, но сдерживали их. Еще через полчаса камнеметы разбили стену, что у храма святого Спаса ошую Золотых ворот. Орда намостила примет и полезла по бревнам и лестницам наверх — к пролому. Князь Всеволод был недалеко на зубчатой каменной стене воротной вежи. Когда снаряды метательных машин со свистом и треском еще ломали и крушили стену, Всеволод только скрипел зубами и молился. Но когда бревенчатая кладка на валу в излете стрелы от него стала подаваться, а затем рухнула, и бревна покатились в ров, он закричал страшным и нечеловеческим голосом. Его просительная и горячая молитва не успела дойти к Господу. Со слезами на глазах он просил русских стрелков, чтобы били точнее и дальше. Но только длинные железные болты самострелов доставали до пролома и насмерть разили татар. Воющая, орущая и ликующая орда ворвалась в пролом, круша защитников града. Принимать решение следовало немедля. Яркое солнце светило с юга сквозь холодную морозную дымку. Надрывно гудело било в Княгинином монастыре. Ему вторили била и колокол во Владимирском Детинце. На минуту Всеволод задумался, глядя с верхов каменной вежи ворот на татар, ворвавшихся в город и растекавшихся по улицам. Князь понял, что с ними вступили в бой вои Петра Ослядюковича и брата Мстислава. Бояре, отроки, гриди и кмети, окружавшие князя, молча смотрели на него и ждали его слов. И тут с низов воротной вежи раздался раздиравший душу крик. Кто-то из воев заорал, что татары проломили стену у Ирининых ворот, ворвались в город и заходят им в спину. Далее ждать было нельзя. Князь Всеволод велел дружине и воям немедля оставить каменную вежу и отходить к Торговым воротам Печернего града. Простой люд Нового города толпами валил туда же, мешаясь с воями. Татары ослабили натиск, занявшись грабежом.

Через четверть часа немногие защитники Золотых ворот, вои князя Мстислава и Петра Ослядюковича, отбиваясь от наседавших татар, смогли прорваться к Печернему городу и затворить его врата. Здесь их уже ждала весть о том, что татары прорвались в Новый город и у Медных ворот. С заборол стены Всеволод Юрьевич видел, как княжий двор у храма Святого Спаса полыхнул огнем. Близился полдень. Большая часть нового города взялась дымом. Пламя вот-вот должно было охватить его. Желто-белый дым, плывший над столицей, скрывал солнце, тускло сиявшее на небе.

Бату наблюдал за ходом событий с левобережных высот над Лыбедью. Увидев, что его воины не смогли с ходу овладеть вторым — внутренним городом русских, он послал туда Субутдая. Через полчаса монгольский полководец уже находился в проеме Золотых ворот и руководил оттуда подготовкой нового приступа. Еще через четверть часа татарские сотники и тысячники, избивая своих воинов плетьми, прекратили начавшийся грабеж и погнали их на приступ второй оборонительной линии Владимира сквозь пламя разгоравшегося пожара. Сюда уже невозможно было подтянуть камнеметы. Но монгольские ратники и подгоняемые ими русские полоняники, тащили на своих плечах осадные лестницы и длинные бревна.

Среди защитников Печернего града осталось немного хороших стрелков. За копья и секиры взялся ремесленный и торговый люд. Видно было, что воевода давно готовил для зарвавшегося ворога какую-то «закуску». Ибо под стенами внутри града горело несколько костров под котлами, кипевшими и дымившими смрадным варевом. С верхов воротной вежи князь Всеволод видел, что татары смогли собрать и бросить на приступ от четырех до пяти тысяч ратных. Их верховые били пленных русичей плетьми и ножнами мечей, подгоняя ко рву. Князь не знал, сколько воев защищает Печерний град, но видел, что большая часть владимирского полка уже легла в сече за Новый город. Пройдя полосу пожара, орда, смыкая ряды, подступала все ближе. Затем князь увидел, как за черепахой круглых татарских щитов лучники пустили стрелы. Князь закричал, веля воям укрыться за заборолами и щитами, и в тот же миг словно крупным градом ударило по верхам стены и воротам. Кто-то из русичей упал на бревенчатый настил, хрипя от боли, кто-то истошно кричал, кто-то матерно и громко ругался. Немногие отстреливались в ответ. Когда враг приблизился к кромке рва, и полоняники начали мостить бревна надо рвом, владимирцы лишь прицельно и почти без промаха били стрелами. Но как только враг преодолел ров в нескольких местах и стал от бермы устанавливать длинные лестницы, оттягивая назад их верхние концы за толстые веревки, воевода Петр велел трубить в рог. Котлы с варевом уже подняли на стены. Сначала на татарских ратных сверху покатились камни и бревна, сбивая их с бермы и мостов. Затем в трех местах на их головы и спины со стен полились черная смола и кипяток с нечистотами. Вой и крики огласили вражескую рать, зашевелившуюся как растревоженный муравейник. Ратные, сбитые с вала камнями и бревнами, обожженные смолой и кипятком, скатывались в ров, где их ждали увечье или погибель. Верховые татары, с остервенением хлеща плетьми полоняников, заставляли их мостить все новые проходы надо рвом. Вскоре десятки лестниц, упертых основанием в сугробы бермы и в бревна мостов, упали на заборола стен. Сотни татарских ратников полезли по ним наверх. Лишь семь лестниц смогли русичи оттолкнуть от куртины. Некоторых татар удалось сбить с лестниц стрелами и копьями. Через десять минут ожесточенная сеча закипела на стенах. Увидев это, и вспомнив с тоской о своей молодой жене, князь Всеволод послал отрока в Детинец, веля всей княжеской семье укрыться в Успенском соборе.

Еще через четверть часа татарские ратники сбили русичей со стен Печернего града. Князь Всеволод дрался как простой воин с мечом и щитом в пешем строю с врагом у Торговых ворот. Там он и был сбит на землю ударом копья, ранен и взят в полон. Храбрый и умный воевода Петр погиб с горсткой последних защитников еще через полчаса уже у белокаменной воротной вежи Детинца, пытаясь организовать здесь последнее сопротивление. Там же пленили израненного князя Мстислава.

Весь Печерний и Ветчаной город оказались в руках татар. Захватчики ворвались в Детинец. Разграбили и предали огню княжеский двор. Жена князя Юрия с дочерью, снохами, внучатами, епископ Митрофан с клиром, многие семьи бояр и даже простолюдины затворились в соборном храме Успения Пресвятой Богородицы. Княжеская семья и епископ поднялись на хоры, накрепко закрыв проходы к верхам храма, и молились там. Татарские ратники, горя желанием ограбить богатейший храм всей Северной Руси, выбили тараном церковные врата и ворвались внутрь. Русичи, укрывшиеся внутри храма, были иссечены без милости. Все золотые, серебряные сосуды и украшения с драгоценными каменьями вынесены из храма. Затем соборный храм был обложен бревнами, дровами и зажжен. Все же, укрывшиеся на хорах храма, приняли мученический венец, отдавая Богу душу в нестерпимом жаре и дыму.

Завершая описание очередного акта великой трагедии, русский летописец записал в тот год о взятии татарами стольного Владимира: «И видевше, огнем скончавшихся, а иных оружьем докончаша, смерти предаше… а людей, старыа и младыя, игумены же и попы, и чернци и черници, слепыя и хромыя и глухия, то все овых рассекахуть мечи, а других растреляхуть и во огнь вметахуть, а иныя имающе и вязаху; поругание черницам и попадьям и добрым женам и девицам пред матерьми и сестрами, а прочих имше мужа и жену и дети босы и бескровны, издыхающим им мразом, ти вси сведоша в полон, а имение не мало взяша».

Известие о падении стольного града Владимира молнией разнеслась по городам и весям Залесской Руси. На этом организованное сопротивление градов Владимиро-Суздальской земли было сломлено. Отряды монголо-татар, преследуя русичей, бежавших от Владимира, растеклись по всему Залесскому Ополью и даже далее на запад, север и восток. Без всякого сопротивления ими были взяты и разграблены Юрьев-Польской, Переславль-Залесский, Ростов Великий, Ярославль, оставленные князьями и их дружинами. На милость победителя сдался и открыл ворота Городец на Волге. Небольшой татарский отряд добрался даже до Галича Мерьского и взял его без боя. Все городское, да и сельское население или разбежалось по ближайшим лесам или вместе с боярскими семьями и их дружинами бежало в Смоленские земли, в земли Великого Новгорода — к Торжку, на Селигер, к Бежецкому Верху, а то и в сам Новгород. Туда же уехала, оставив осиротевший и опустевший Переславль, и семья князя Ярослава Всеволодовича. Собрав всю семью, слуг, сродников, и, погрузив на сани самые необходимые пожитки, княгиня Феодосия уже в начале февраля отправилась с большим санным обозом к сыну Александру в Новгород. С ней вместе уехали туда же все переславские бояре со своими дворами и многие кмети переславского полка, не ушедшие по разным причинам в свое время в киевский поход с князем Ярославом. Теперь главным градом, закрывавшим татарам путь в Новгородскую землю, был Торжок.