Еще слабее была прикрыта граница с Литвой со стороны Пскова. Один из перебежчиков, «дьяк больший» наместника псковского Дмитрия Семеновича Воронцова Родион, подробно информировал новых хозяев о малочисленности находившихся здесь русских войск. Хуже всего дело обстояло в Опочке, прославившейся героической обороной в прошлую войну. В крепости находилось всего 15 детей боярских «старых, которыи вжо не могут на службу ездити». С целью укрепления обороны этого участка границы, псковичи «наняли без ведома великого князя полтораста пищалников и до Опочки послали».
Однако поставленный во главе литовской армии гетман Юрий Николаевич Радзивилл не спешил выступать в поход и не воспользовался слабым прикрытием русской границы. Между тем ситуация на рубеже начала меняться. 22 июля 1534 г. стоявшее у Боровска войско Андрея Ивановича Старицкого, численность которых бежавший из московского плена жолнер Войтех определял в 40 тыс. человек, было переброшено к Вязьме. Отдельные отряды из этой рати встали в Дорогобуже и Смоленске. Вскоре о дислокации русских войск и о планах командовавших ими воевод литовские власти получили самые точные и подробные сведения. В начале августа 1534 г. два видных русских военачальника Иван Васильевич Ляцкий и Семен Федорович Бельский, командовавшие полками расположенными в Серпухове, бежали из России в Литву с частью своих слуг (по сообщению Евреиновской летописи отряд перебежчиков насчитывал «400 коней»). Причины побега воевод ясны не до конца, но вскоре после этого временная опала обрушилась на Михаила Львовича Глинского, Михаила Юрьевича Захарьина (двоюродный брат Ивана Васильевича Ляцкого), Дмитрия и Ивана Федоровичей Бельских (родных братьев Семена Федоровича Бельского), Ивана Михайловича Воротынского и его сына Ивана. Связь арестов в Москве и бегства двух родственников опальных князей и бояр (Михаил Юрьевич Захарьин был видным деятелем правления Василия III, по свидетельству наблюдательного Герберштейна, одним из его главных советников) несомненна. Арест вышеперечисленных лиц призван был продемонстрировать готовность московских властей в зародыше пресекать измену в своем государстве.
Тем временем литовское войско, командование которого было воодушевлено переходом на свою сторону хорошо известных прошлыми победами полководцев, готовилось нанести первый удар по русской территории. Местом сосредоточения главных сил противника стало село Дулебы Любошанской области. Армия, собранная здесь в середине августа гетманом Радзивиллом, насчитывала 40 тыс. человек. Однако разделение ее на три корпуса, существенно ослабило боевые возможности литовских войск, так как два из этих корпусов должны были первоначально действовать на разных направлениях, а третий — прикрывать их наступление и собственную территорию. 19 августа 1534 г. в поход на Северскую землю выступило войско киевского воеводы гетмана дворного Андрея Немировича (в русских источниках Андрей Немиров) и Василия Чижа. Затем под Смоленск пошли полки Ивана Вишневецкого и Андрея Коверского. Отряд под командованием самого Ю. Радзивилла остался в Могилеве, выполняя функцию стратегического резерва.
В начале сентября 1534 г. литовскому нападению подвергся Стародуб, посады которого при получении известия о приближении противника были выжжены своими же городовыми приказчиками. Столкновение, произошедшее здесь между литовцами и русскими войсками, закончилось победой отряда стародубского воеводы Федора Васильевича Овчины Телепнева. В плен к победителям попали около 50 наемных солдат и гетман жолнерский Суходольский. Более удачным для литовского войска стал набег на Радогощ, в окрестностях которого Немировичу удалось разгромить рать новгород-северского «загородного» наместника князя Ивана Ивановича Барбашина. Следствием литовской победы стал захват Радогоща, сожженного затем противником. Об упорном сопротивлении защитников крепости свидетельствует гибель в огне пожара местного воеводы Матвея Лыкова. Победа под Радогощем стала единственным успехом войска Немировича и Чижа в этом походе. Нападения, совершенные их отрядами на Почеп и Чернигов, были отбиты, после чего действовавшая на Северщине часть литовской армии ушла на соединение с корпусом Ивана Вишневецкого под Смоленск.
Войска князей И. Вишневецкого и А. Коверского вступили в русские пределы 13 сентября 1534 г. Подойдя к Смоленску, главной цели похода, они осадили город, приказав своим воинам поджечь посады. Именно в это время литовцев контратаковали войска смоленского наместника князя Никиты Васильевича Хромого Оболенского, которые «посаду им жечь не дали и отбили их от города». Вскоре противник, узнав о приближении «великого князя воевод», отступил. Оторвавшись от преследования литовские воеводы «в свою землю к Могилеву в целости пришли до домов своих».
По-видимому, у Сигизмунда I сложилось явно преувеличенное представление о результатах действий своих войск и он, не ожидая ответного русского нападения, 1 октября 1534 г. распустил армию, оставив лишь 3 тыс. человек для охраны пограничных крепостей.
Отступлением и роспуском литовского шляхетского ополчения немедленно воспользовались воеводы русских северо-западных пограничных городов, организовавшие ответный набег на вражескую территорию. Во главе выступившей в поход рати встали псковский и луцкий наместники Дмитрий Семенович Воронцов и Дмитрий Федорович Череда Палецкий. Пройдя вглубь Литвы на 300 верст до Долгинова и захватив большой полон, воеводы отошли назад; один из русских отрядов под командованием князя Ивана Шуйского доходил тогда даже до Витебска.
Этот наделавший много шума набег стал прелюдией готовившегося вторжения большой русской армии в пределы Великого княжества Литовского. Для похода русское командование собрало все наличные силы, пользуясь зимней передышкой на южных и юго-восточных рубежах. Как считали современники, в наступлении участвовало до 150 тысяч воинов. Операция была тщательно спланирована и получила одобрение высшего руководства страны на состоявшемся в ноябре 1534 г. заседании Боярской Думы. В нем принимал участие митрополит Даниил — один из наиболее доверенных советников правительницы Елены Васильевны Глинской. Уже 28 ноября 1534 г. главные силы армии под командованием князей Михаила Васильевича Горбатого Кислого и Никиты Васильевича Хромого Оболенского покинули Москву и направились на запад к Можайску.
Войска сосредоточивались и на других направлениях. В декабре в районе Опочки собрались полки новгородского наместника князя Бориса Ивановича Горбатого и Василия Андреевича Шереметева. Действуя на двух направлениях, русские воеводы должны были соединиться на неприятельской территории и одной ратью воевать владения Сигизмунда I. Северским воеводам, собранным в Стародубе под командованием князя Федора Васильевича Овчины Телепнева и князя Ивана Тимофеевича Глухого Тростенского предстояло действовать самостоятельно.
Под Смоленском и Опочкой наступление началось одновременно — 3 февраля 1535 г. Стародубская рать пошла «в литовскую землю на всеедной же неделе, февраля в 5 день». Синхронность действий трех русских армий свидетельствует не только о тщательной проработке всех деталей операции, но и о высокой мобилизационной готовности вооруженных сил Московского государства, их способности выполнять боевую задачу даже в самое суровое время года. Тщательно продуманы были условия предстоящего соединения смоленской и новгородско-псковской армий. Детали этого плана сохранились в наказе воеводе Михаилу Васильевичу Горбатому «с товарыщи», привезенном в Можайск дьяком Афанасием Федоровичем Курицыным. Документ гласил: «нечто почают дела, и ноугородцким воеводам и людем быти с ними вместе, большому полку быти з большим полком, передовому полку быти с передовым полком, правой руке воеводам быти с правою рукою, левой [руке] с левою, сторожевому полку с сторожевым полком; а царевичу и Канбар мурзину сыну и городецким татаром быти у передового полку на праве».
Литовцы ничем не могли помешать начавшемуся в первых числах февраля вторжению русских войск. Они предпочли укрепиться по городам и обороняться за стенами своих крепостей. Московские воеводы, не пытаясь ими овладеть, опустошая сельскую округу на сотни верст вокруг. 14 февраля 1535 г. войска Михаила Васильевича Горбатого Кислого, шедшие от смоленского рубежа через Дубровну, Оршу, Друцк и Борисов, соединились у Молодечно с полками Бориса Ивановича Горбатого, разорившими полоцкие, витебские и бряславские места «и до Вилны за 40 верст не дошедше».
