正德十八年八月初三，正德皇帝率领主力攻占忒耳迷及渡口，进军忽儿忒地区（今阿富汗北部）和撒蛮（今阿富汗北部之萨曼甘），攻占了巴达哈伤（今阿富汗东北部兴都库什山以北，喷赤河以南地区）和巴里黑、塔里寒（今阿富汗东北之塔利甘），平定了阿姆河以北地区各个效忠罗刹国的部落，正德皇帝乘胜追击，尔后进军并攻克了另一个塔里寒后，各部沿原路返回新疆休整。
正德十九年春，西征军主力从过冬地的也儿的石河（今新疆额尔齐斯河）以西、乌拉尔河以东等各驻地再次集结大军自各按照指定路线向西出发，按照规定，各部秋季抵伏尔加河必须东岸集中。有了无线电报这个神器，朱厚照居中路通过电台可以完全掌握戚景通、江彬各部进度，做到心中有数。他自己亲率领禁军主力五万兵马以及草原各部十万人马一路挺进，先取罗刹国边境重镇不里阿耳城（今罗刹国的维亚特卡一波利亚纳东）。
是年冬，江彬所部进征伏尔加河下游的罗刹东部钦察部，当地哥萨克部首领马卡洛夫·赤蛮部出没于密林，不时袭击大明军队，由于明军对地形不熟，加上草原和森林密布便于敌军隐藏。西征军遭受到了开战以来最大的损失。江彬部不仅进攻受挫，驻地还遭到赤蛮部精心策划的夜袭，引起了仆从军的营啸。哥萨克骑兵趁乱烧毁了营中的弹药库，弹药补给损失严重，尤其是运输线被赤蛮切断，不得不驻扎钦察城外坚守待援。
得知消息后，正德皇帝勃然大怒，他电令奴尔干都司立刻支援江彬部，但因为是冬季，大雪封路，无法及时增援。无奈之下，正德皇帝只能够命令江彬坚守待援。由于军中的补给损失严重，江彬只好依靠杀马度日，同时派出军四下劫掠，又遭到哥萨克的偷袭，损失越发的严重。
次年春，冰雪刚刚消融。奴尔干指挥同知吴季率八千龙骑军自不里阿耳境移师南下，增援陷入困境的江彬所部。哥萨克酋长赤蛮闻奴尔干都司兵至，在西伯利亚吃过亏的他心中大惧，丢下江彬部向南逃入宽田吉思海（今里海）中。见到江彬部破衣烂衫的惨状，吴季怒火中烧，他不依不饶率军穷追赤蛮部不舍。龙骑军用缴获的船只架上火炮，进攻宽田吉思海岛屿，生俘赤蛮将其千刀万剐处死，所有的哥萨克俘虏全部被他活埋，这一举动顿时吓坏了那些抵抗的敌人，于是，宽田吉海及外高加索山以北最桀骜不驯的诸部震服。
正德十九年夏、秋，西征军经过两年的征战，再加上长途行军，各部已经疲乏不堪，各部队因伤病和水土不服减员严重，士气低迷。不得已，正德皇帝便在伏尔加河以东草原上休养兵马，同时就地等待后方的援军和补给抵达。
正德二十年春，得到几个月的休整后，西征军的士气渐渐提升。再加上补充和援军的及时抵达，更加鼓舞了士气。西征军参谋部经过研究后，决定先征讨斡罗斯公国（今俄罗斯欧洲北部的基洛夫州和鞑靼自治共和国以西地区和乌克兰、白俄罗斯）。
是年八月，戚景通率军大迂回渡过伏尔加河，攻克烈也赞（今莫斯科东南亚赞州里亚赞城）、科罗木纳（今莫斯科东南科洛姆纳城）大小诸城。次年二月，围攻斡罗斯弗拉基米尔大公国都城弗拉基米尔（今俄罗斯莫斯科东北）。斡罗斯弗拉基米尔大公阔儿吉见势不妙，便弃城逃跑，一直跑到昔迪河（今伏尔加河上游）畔等待来自基辅公国援军。西征军围城三日，劝降无果后，第三日发起总攻，在一百五十门火炮的猛烈打击下，守军瞬间崩溃，一个时辰后城破。
夺取斡罗斯弗拉基米尔大公国后，正德皇帝以此为前进基地，分军数路攻取弗拉基米尔城附近的罗斯托夫、莫斯科等十余城。十月，常宽派奴尔干所部乘夜突然袭击驻扎在昔迪河畔之莫斯科大公军营，全歼其兵，瓦西里三世大公战死，罗刹国顿时群龙无首。
大军压境之下，索菲亚皇后携子伊凡四世宣布罗刹国战败，出城投降，正德皇帝亲自主持受降仪式，并且率军进入莫斯科城内。刚刚成立二十三年的罗刹国宣告亡国，罗刹各公国重新宣布独立，罗刹国顿时分崩离析，恢复成了过去一盘散沙的状态。就这样，伊凡三世一辈子的心血付之东流。
戚景通部继续向基辅公国古都诺夫哥罗德（今俄罗斯诺夫哥德州诺夫哥罗德城）挺进，至古都诺夫哥罗德城二十里，忽闻高加索以北诸部重新反叛，便改道南下向北高加索进军，迅速平叛后，正德皇帝命令他经略伏尔加河以东诸地，并在钦察草原休养士马，同时保障大军后路。
正德二十年，得到补充的西征军江彬部终于恢复了元气。为了洗刷耻辱，江彬率部一鼓作气，连续作战，攻取铁门关（今乌兹别克斯坦南部杰尔宾特西），打通高加索南北交通线。是年秋，正德皇帝在莫斯科城分封原罗刹国各公国，接纳各公国称臣纳贡，并且与各国签订了贸易协议。翌年春，正德皇帝率部东归，西征完美收宫。
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