Иван III Васильевич лично командовал главными силами московского войска. Они выступили в середине июня и медленно двинулись через Тверь и Торжок к озеру Ильмень. Перед этим в поход отправились еще три рати. Первая — «воевать» восточные новгородские земли. Вторая рать под командованием воевод Пестрого-Стародубского и Холмского, назначенного старшим, в 10 тысяч человек, отправилась к Руссе. Оттуда было рукой подать до литовского рубежа. На реке Шелони воеводе Холмскому предстояло соединиться с псковскими полками и наступать на Новгород с запада.
Отряд воеводы Оболенского пошел на Вышний Волочек и дальше на Новгород по берегу реки Мсты. По пути московские ратники безжалостно разоряли новгородскую землю. Воеводы жестокими расправами над пленниками старались нагнать страх на вольных горожан, сломить их волю к сопротивлению.
С получением тревожных вестей в Новгороде стали собирать ополчение численностью в 40 тысяч ратников. Это были большей частью плохо вооруженные горожане, не имевшие военной подготовки. Во главе новгородского ополчения встали посадники Василий Казимир и Дмитрий Борецкий. Движение московских ратей с разных сторон вынудило посадников разделить собранные силы. Двенадцатитысячное войско поспешило на защиту восточного Заволочья.
Отборная «кованая рать» пошла к реке Шелони. Туда же поплыла по озеру Ильмень «судовая рать». Новгородцы решили не дать псковичам соединиться с москвичами и, дождавшись обещанной помощи из Литвы, обрушиться на войско Ивана III. Однако на реке Шелони новгородцы неожиданно для себя столкнулись с ратью воеводы Холмского. Тот медлил с переправой через реку, ожидая помощи от великого князя. А среди новгородцев начался раздор из-за того, нападать ли на противника немедленно или нет.
14 июля 1471 года на берегу реки Шелони произошла кровавая битва. Воевода Холмский переправил через реку свою рать, и москвичи «яко львы рыкающие» бросились на новгородцев. Тем поначалу удалось потеснить нападавших благодаря численному превосходству. Однако подоспевшая хорошо вооруженная московская конница, в том числе отряд касимовских служилых татар, изменила ход сражения. Среди новгородцев на поле брани не было единства. С места не двинулся архиепископский конный полк. Шелонская битва закончилась бегством новгородцев и их кровавым избиением.
В битве не участвовали ни псковичи, ни «двор» великого князя. Численность сражавшихся воинов воеводы Холмского оценивается всего в 5 тысяч человек. Новгородцев же на берегах Шелони было до 40 тысяч. Из них погибло 12 тысяч, а две тысячи попали в плен, в том числе и оба посадника, показавшие полное неумение командовать городским ополчением. Победителям достался весь неприятельский обоз и множество речных судов «ладейной рати».
Новгородское войско, посланное в Заволочье, потерпело поражение на Северной Двине от московских полков воеводы Василия Образца. Теперь сам Вольный город защищать было некому. К тому же на берегу Шелони в «кошевых вьюках» посадников обнаружили списки договора Новгорода с польским королем и великим князем Литовским — лучшего подтверждения «крамоле» нельзя было и придумать.
Из Новгорода в стан главных сил московской рати приехали послы просить мира «по всей воле» великого князя. Они просили не разорять беззащитный город. Впрочем, в планы Ивана III Васильевича это и не входило. На Новгород наложили огромную контрибуцию в 16 тысяч рублей, и он обязывался «не отставать» от Москвы.
Бояре привели новгородцев к присяге великому князю Московскому. Тот в знак государевой милости отпустил из плена всех «мелких людей». Часть бояр из «литовской» партии заточили в тюрьмы Москвы и Коломны, а часть казнили, в том числе и сына Марфы Борецкой — посадника Дмитрия.
Коростынский мирный московско-новгородский договор признавал Москву «отчиной» Великого Новгорода, «мужей вольных». Боярская республика лишалась права вести самостоятельную внешнюю политику. Правда, с государственной самостоятельностью Новгородской республики было еще не покончено. Но теперь это было делом времени.
После победного новгородского похода великий князь Иван III Васильевич, у которого жена Мария умерла в 1467 году от горячки, решил жениться. Но так, чтобы это пошло на пользу международному положению Московского государства. Великокняжескую невесту выбирали со всем «тщанием».
В конце концов была выбрана племянница последнего византийского императора из династии Палеологов и дочь покойного властителя греческого Пелопоннеса Фомы Зоя (Софья) Палеолог. Она воспитывалась в Риме под высоким покровительством Папы Сикста IV, стремившегося, как и его предшественники, раздвинуть границы католического мира на Восток.
Великокняжеский сват Иван Фрязин встретил у Зои Палеолог благосклонный прием и в конце года возвратился в Москву. Он доставил из далекого Рима жениху «лик грецкой царевны, на кипарисовой доске писанный», то есть живописный портрет невесты императорских кровей.
В 1472 году Софья благополучно добралась через «тридевять земель» до Москвы и по русскому обычаю обвенчалась с Иваном III Васильевичем в пока еще деревянном Успенском соборе. Прибывший с ней папский легат скоро убедился в безуспешности попыток склонить великого князя и митрополита Филиппа к принятию унии — соединения — православия с католичеством и с большим почетом покинул двор московского государя.