После второго неудачного похода Иван не отказался от мысли овладеть Казанью. По примеру своего отца, заложившего крепость Васильсурск, он повелел заложить в устье реки Сви-яги крепость Свияжск.
Любопытно, как строился Свияжск. Дьяк Иван Выроднов отправился с войском и крестьянами в Углицкий уезд в село Мышкино, отчину князей Ушатых. Там был срублен лес для городских стен, домов и церквей. Все деревянные постройки были собраны, бревна помечены, а затем вновь разобраны. Эти «полуфабрикаты» погрузили на речные суда и весной отправили вниз по Волге.
Командовать постройкой Свияжска формально было поручено хану Шах-Али, а фактически — русским воеводам князю Юрию Булгакову и боярину Даниле Романовичу Юрьеву (брату царицы).
24 мая 1550 г. воеводы с войском прибыли на Свиягу и стали расчищать от леса место для постройки города. На месте будущего города отслужили молебен, освятили воду, обошли с крестами по месту будущей крепостной стены. Потом собрали стену и заложили церковь во имя Рождества Богородицы и чудотворца Сергия. В итоге город Свияжск был построен за четыре недели.
Крепость стояла на территории Казанского ханства, и хан Шах-Али с некоторой натяжкой мог считаться законным казанским ханом. Первыми приехали к Шах-Али черемисы «с челобитьем, чтоб государь их пожаловал, простил, велел им быть у Свияжского города, а воевать бы их не велел, а пожаловал бы их государь, облегчил в ясаке и дал им свою грамоту жалованную, как им вперед быть». Государь их пожаловал, дал грамоту с золотою печатью и ясак им отдал на три года.
Царь Иван послал приказ Шах-Али и воеводам привести всю горную (правую) сторону к присяге и послать отряды черемисов на казанские земли, а с ними отправить детей боярских и казанских князей следить, верно ли черемисы служат государю. Воеводы привели к присяге черемисов, чувашей, мордовцев и сказали им: «Вы государю присягнули, так ступайте, покажите свою правду государю, воюйте его недруга». В конце концов вся горная сторона, то есть черемисы, чуваши и другие племена, приняла русское подданство.
Отделение от казанского ханства горной стороны и засилье крымцев вызвали сильное раздражение в Казани. В воздухе запахло новым переворотом. Но, не дожидаясь его, ог-лан Кучак, крымские мурзы и князья решили бежать из города, бросив там жен и детей. Всего бежало свыше 300 человек.! На переправе через Каму их перехватил вятский воевода Зю-зин. Часть крымцев была перебита на месте, а 46 наиболее знатных пленных, в том числе Кучак, были отосланы в Москву, где, по словам летописца, «казнены смертию за их жестокосердие».
После бегства крымской правящей верхушки из Казани тут же были отправлены послы в Москву с челобитной к государю, чтобы он их пожаловал, пленить не велел, дал бы им на ханство царя Шаха-Али, а царя Утямыша с матерью Сююн бике взял бы к себе. На это Иван IV ответил, что пожалует Казанскую землю, если казанцы выдадут ему Утямыша с матерью, всех крымцев и их детей, а также освободят всех русских пленников.
Алексей Адашев отправился в Свияжск объявить Шах-Али, что государь жалует ему Казанское царство, луговую (левую) сторону и Арску, но горная сторона отойдет к Свияжску, потому что «государь саблею взял ее до челобитья казанцев».
Требование раздела Казанского царства сильно оскорбило Шах-Али, но бояре прямо объявили ему, что решение ни под каким видом изменено не будет. То же было сказано и казанским вельможам, когда они начали было говорить, что землю разделить нельзя.
Утром 11 августа 1551 г. к Казани подошла флотилия русских кораблей, на борту которых находились князь Серебряный и четырехтысячная судовая рать. В тот же день казанские власти выдали русским хана Утямыша, царицу Сююнбике, двух детей оглана Кучака и сына оглана Ак-Мухаммеда. Пленников отправили в Москву в сопровождении князей Серебряного и Кострова, хаджи Али-Мердена, боярских детей и отряда стрельцов. 5 сентября пленники прибыли в Москву.
13 августа 1551 г. хан Шах-Али и русские воеводы высадились в устье реки Казанки, что в семи верстах от Казани. Хан послал в Казань своего дворецкого с имуществом, чтобы приготовить ему дворец. На следующий день в устье реки Казанки состоялся курултай, на котором решался вопрос о горной стороне. Русские бояре зачитали собранию договорные условия, предложенные московским правительством. Казанцы «все стали о горной стороне говорити, что того им учинити не можно, что земля разделите». «Много о том спорных слов было», но русские упорно стояли на своем, что «бог государю то учинил», что «тому уже инако не бывать, как его бог учинил», и добились того, что казанцы согласились на предложенные русскими условия. Договор был подписан. Горная сторона отошла к русскому государству. Было отменено рабство для христиан, и все русские пленники должны были быть освобождены. В первую очередь должны были получить свободу невольники, которыми владели в Казани князья. Остальных же рабов казанцы дали обязательство также освободить, «а уведает государь полон христианской в работе бусурманской, и у кого вымут, того казнити смертию». Если казанцы освободят не всех русских невольников, то московское правительство пойдет на них войной. Таким образом, согласно условиям договора, казанским татарам запрещалось под страхом смертной казни иметь русских рабов. Это стало важнейшей экономической реформой.