Открытая враждебность Крыма, который вёл переговоры о союзе даже со Швецией, заставляла держать на южной границе войска, которые были остро нужны на западе. Вместе с тем к концу 1570 гг. резко ухудшилось положение в стране. По разным подсчётам, в Новгородской земле к началу 1580 гг. осталось всего 20,9% от численности населения в середине XVI в. Это сказывалось на размерах дворянского ополчения – главной военной силы страны – и на его способности нести службу. В последние годы Ливонской войны уклонение детей боярских от службы стало приобретать массовый характер. Приходилось посылать специальные отряды, чтобы собирать ополченцев и отправлять их на войну. В октябре 1578 г. русские войска в Ливонии потерпели серьёзное поражение под Венденом (Цесисом) от польско-шведских войск. В августе 1579 г. войска Стефана Батория взяли Полоцк, в следующем году они вступили на территорию Новгородской земли, в начале августа 1580 г. были взяты Великие Луки. В королевской ставке стали возникать планы оторвать от Русского государства весь северо-запад с его главными центрами – Новгородом и Псковом. В Новгород была послана грамота, призывавшая жителей города поднять восстание против «тирана», а захват Пскова стал целью нового похода Стефана Батория, в августе 1581 г. осадившего город. Сохранились свидетельства, что на «Соборе», созванном царём зимой 1580/1581 гг., дети боярские заявили, что они не в состоянии продолжать войну. Эти крайне неблагоприятные для царя события совпали по времени с личной драмой: 19 ноября 1581 г. в Александровой слободе скончался старший сын царя, наследник Иван Иванович, избитый незадолго до этого Иваном IV Васильевичем в порыве гнева. В тяжёлой ситуации, сложившейся внутри государства, царь пытался искать помощь даже в Риме. Обещая в будущем папе союз против османов, Иван IV Васильевич просил его содействовать заключению мира между Россией и Речью Посполитой. Папский посредник иезуит Антоний Поссевино прибыл в Москву, когда уже началась осада Пскова. Героическая оборона города сорвала планы политиков Речи Посполитой, но в стране, истощённой войной, не было сил на то, чтобы отбросить от Пскова польско-литовскую армию и добиться победного окончания войны. Пока шла осада Пскова, Русское государство потерпело ещё одно поражение. Бросив все силы на борьбу со Стефаном Баторием, Иван IV Васильевич увёл к Пскову войска из Ливонии, и этим воспользовались шведы. 6 сентября 1581 г. шведская армия взяла штурмом Нарву, и Россия утратила свой порт на Балтике. Затем шведы заняли лежавшие на другом берегу реки Наровы новгородские пригороды. 15 января 1582 г. близ Яма Запольского при посредничестве Антония Поссевино было заключено перемирие на десять лет. Речь Посполита вернула занятые польско-литовскими войсками русские города в Новгородской и Псковской землях, а Россия уступила все земли в Ливонии, находившиеся ко времени заключения договора под русской властью.