Как бы ни был вероломен и непостоянен «союзник» Москвы Ислам-Гирей, но смерть, этого хана, погибшего во время нападения ногайского войска, действовавшего по указанию Сагиб-Гирея, несомненно, еще больше ухудшила русско-крымские отношения. Из года в год московские власти выводили на «берег» и в города «от Поля» многотысячные полки, находившиеся в постоянной готовности дать отпор вторгшимся в русские пределы татарским ордам.

Повышенное внимание правительства к защите южного рубежа дало положительные результаты. Неудачей закончились нападения крымцев на белевские и рязанские места в 1536 г., тульские и одоевские места в 1537 г. Это заставило вернувшего себе власть над Крымом хана Сагиб-Гирея начать переговоры с Москвой. Они завершились в сентябре 1539 г. подписанием мира между двумя государствами. Впрочем, крымские «царевичи» и мурзы не считались с принятыми ханом обязательствами и продолжали совершать набеги на Русь. Так, уже в октябре 1539 г. отряды «царевича» Эмин-Гирея (Амина), сына Сагиб-Гирея, прорвались в окрестности Каширы. Дойдя до реки Оки восточнее этого города, татары захватили там большой полон и безнаказанно ушли назад.

Хрупкий мир продержался до осени 1540 г. Причиной начала новой войны стало обострение русско-казанских отношений. Узнав о выступлении московского войска в новый поход на Казань (об этом сообщил крымскому хану его гонец Азифергат, выехавший из русской столицы 8 мая 1541 г. и лично видевший отправлявшиеся на войну войска), Сагиб-Гирей решил воспользоваться удачным стечением обстоятельств и нанести решающий удар по Москве. Для участия в походе на Русь он испросил помощи у турецкого султана и получил ее в начале лета 1541 г. Так начали воплощаться в жизнь воинственные намерения крымского хана, о которых он еще в 1540 г. сообщал польскому королю через посредство Семена Бельского. Сигизмунд I не скрывал своей радости, узнав, что вместо задуманного вторжения на литовские земли Сагиб-Гирей хочет напасть на Россию.

Поход начался 5 июля 1541 г. Однако внезапного удара по Москве у Сагиб-Гирея не получилось. О выступлении на Русь крымской армии, усиленной турецкими войсками, ногайскими и астраханскими отрядами, сообщили в Москву два беглых русских полонянника («Якимко Иванов человек Любучанинов с товарищем»). Они рассказали, что Сагиб-Гирей «всю орду с собою поведе, а оставил в орде стара да мала», что неприятельские войска собираются на Днепре у Ислам-Керменя.

Сведения беглецов подтвердила спешно посланная по великокняжескому приказу из Путивля «на Поле, поперек дорог» станица Гаврилы Толмача. В верховьях Северского Донца его отряд «наехал на поле сакмы великие, шли многие люди к Руси, тысечь со сто и более». Оставив в степи часть бывшего с ним отряда, станичный голова спешно, через Рыльск поскакал в Москву, куда прибыл 25 июля 1541 г. Вскоре туда же прибыл другой станичный голова Алексей Кутуков, сообщивший, что он видел татар и «на сей стороне Дону, на Сновах шли черезо весь день полки, а конца им [он] не дождался».

Сведения, привезенные А. Кутуковым, содержали очень важную информацию. Татары двигались на Русь не Муравским шляхом, а путем Мухаммед-Гирея, в 1521 г. сумевшего прорвавшегося к Москве через коломенские места.

Угроза, нависшая над страной, вынудила московских бояр принять экстренные меры. Главные силы под командованием князя Д. Ф. Бельского сосредоточились у Коломны, встав «по берегу по полком», там, «где наперед того воеводы стояли против царей на берегу». Другие рати заняли позиции на правобережье Оки. В Зарайске («у Николы Заразского») находились воеводы князь Семен Иванович Микулинский и князь Василий Семенович Серебряный. Под Рязанью — князь Михаил Андреевич Трубецкой, в Туле — князь Петр Андреевич Булгаков и князь Иван Михайлович Хворостинин, в Калуге — князь Роман Иванович Одоевский. В резерве, на случай неожиданного прорыва за Оку на реке Пахре разместилось войско под командованием князя Юрия Михайловича Булгакова и «царевича Шигалея Шибанского», тезки изгнанного казанского «царя Шигалея» (Шах-Али), выступившего тогда с касимовским войском к Владимиру для охраны восточных рубежей Московского государства.

28 июля 1541 г. крымское войско вышло к русским границам. Первый удар обрушился на новую каменную крепость Зарайск (в летописях тогда именовавшуюся Осетром). Горожане, под командованием воеводы Назара Глебова, сумели отбиться в посадах «и к граду приступати не дали». В бою они захватили 9 пленных, которых немедленно переслали в Москву. Первая неудача не обескуражила Сагиб-Гирея, который ограничился уничтожением обезлюдевших окрестных селений. Отступив от Зарайска, он повел свою армию к Оке, куда с Пахры прибыло и русское резервное войско. На место ушедших к «берегу» полков на Пахру направили новые рати во главе с воеводами Василием Михайловичем Щенятевым и Иваном Ивановичем Челядниным. Великий князь Иван IV, номинально возглавлявший русскую армию, отпустил с ними «двора своего многых людей», тогда же было объявлено осадное положение в Москве, которую стали деятельно готовить к обороне.

К Оке «против Ростиславля» крымская армия вышла утром 30 июля. Все «перелазы» на противоположный берег оказались прочно прикрытыми русскими полками и заставами. Сагиб-Гирей, тем не менее, решил прорываться, надеясь на прибывшую с ним турецкую артиллерию. Под прикрытием пушечного огня, татары начали переправляться через реку в своих «тарах», но прибытие новых русских полков вынудило крымского хана прекратить наступление и отойти в «станы своя».

Русская позиция на Оке еще более укрепилась после прибытия на «берег» в ночь с 30 на 31 июля большого «наряда». На следующее утро Сагиб-Гирей, не решаясь начинать чреватое гибелью всей армии сражение, отступил от Оки, решив изменить направление удара. Его войска двинулись на Пронск. 3 августа татары вышли к этому городу и начали штурм, подвергнув его сильному артиллерийскому обстрелу. В это время в Пронске находились воеводы Василий Жулебин и Александр Кобяков «не с многими людьми». Тем не менее им удалось отстоять город. На следующую ночь, узнав о приближении русского войска, Сагиб-Гирей, бросил бесполезный «наряд», начал отходить в степь. Ему удалось переправиться за Дон до подхода больших московских воевод князя Юрия Андреевича Оболенского-Пенинского и князя Василия Семеновича Мезецкого. В отместку за неудачу Сагиб-Гирея, сын хана Эмин-Гирей «от отца своево отворотил со многими людми» и попытался напасть на одоевские места, но настигнутый войском Владимира Ивановича Воротынского, был разбит и также бежал «в Поле». 45 пленных татар воевода Воротынский прислал в Москву.

Успешное отражение нашествия 1541 г. ознаменовало собой закрепление новой линии русской обороны на юге. Старый оборонительный рубеж по берегам рек Оки и Угры — надежный, но слишком удаленный от новых границ — с этих пор становится резервной, тыловой позицией. Новый фронт проходил теперь гораздо южнее по черте: Козельск — Одоев — Крапивна — Тула — Зарайск — Переяславль-Рязанский, с вынесенными вперед «в Поле» городом Пронском и «поставленным» позднее в 1551 г. городом Михайловом.

После «царева приходу» 1541 г. набеги крымских отрядов совершались в основном на менее укрепленные северские и рязанские места. В марте 1542 г. «царевич» Эмин-Гирей, воевал на Северщине, «с многими людьми» он приходил к Путивлю, Стародубу и Новгороду-Северскому. В августе того же года татарские мурзы во время внезапного нападения захватили большой полон в рязанских местах (между Переяславлем-Рязанским и Зарайском). Им удалось увести его в свои улусы, несмотря на энергичное преследование шедших за ними вдогонку, до реки Мечи, великокняжеских воевод. Набеги происходили и в последующие годы (так, в декабре 1544 г. напавший «безвестно» тот же Эмин-Гирей сумел «попленить многих людей» в белевских и одоевских местах), однако, большой угрозы русскому порубежью они уже не несли.