В 1575 г. царь напугал подданных, когда вновь решил «уйти» с престола. На трон в качестве российского царя был посажен крещёный татарский царевич Симеон Бекбулатович. Себя же Иван Грозный объявил удельным князем московским. Правда, для внешнего мира никакого «царя» Симеона не существовало. Вся деятельность Посольского приказа велась от имени Ивана IV. В 1576 г. «царя» Симеона мирно свели на «великое княжение Тверское», а на московский трон вернулся царь Иван Грозный. Причина политического маскарада 1575 г. не ясна. В источниках содержится версия, будто волхвы предрекли, что в 1575 г. российский царь умрёт, а Иван Васильевич, склонный к мистике (вера в сверхъестественные силы), поверил и совершил столь странный поступок с очередным оставлением трона.

Во время Ливонской войны Польское королевство и Великое княжество Литовское заключили в 1569 г. Люблинскую унию и объединились в единое государство — Речь Посполитую («республику»). Последний король из династии Ягеллонов Сигизмунд II Август не имел сыновей, поэтому магнаты и шляхта в 1569 г. решили, что после его смерти короля будет выбирать польско-литовский сейм. Сигизмунд II Август скончался в 1572 г. На трон Речи Посполитой пригласили французского принца Генриха Валуа. Выбор оказался неудачным. Как только освободился французский трон, Генрих бежал на родину. Следующим выборным королём стал в 1576 г. князь Трансильвании Стефан Баторий. Это был умный, опытный и решительный политик, к тому же хороший воевода, внимательно следивший за европейскими военными новшествами. В Речи Посполитой в то время кипели страсти и разногласия среди политической элиты. Баторию понадобилось несколько лет, чтобы сплотить страну. Это на время отвлекло нового короля от внешней политики. Ливонская война продолжалась в общем успешно для России. К 1577 г. русская армия овладела почти всей Ливонией, за исключением Курляндии, а также областей вокруг Риги и Ревеля. Иван IV решил создать вассальное России Ливонское королевство. Во главе его встал принц Магнус, брат датского короля, присягнувший русскому царю. Новоявленный король осаждал Ревель, но безрезультатно. Постепенно царь разочаровался в Магнусе и стал обращаться с ним как с обычным «подручником». Тогда тот перешёл на сторону Речи Посполитой. Тем временем Стефан Баторий навёл порядок внутри своего государства. Он нанял хорошо обученных западноевропейских солдат, собрал боеспособных шляхтичей и перешёл к активной внешней политике. В 1578 г. Баторий заключил союз против России с Турцией и Крымским ханством, а также заручился поддержкой Саксонии и Бранденбурга. В 1579 г. он штурмом взял Полоцк, в 1580 г. — Великие Луки. Иван Грозный предложил Баторию начать переговоры о мире, но король отказался. Русские полки были вытеснены из Ливонии. В августе 1581 г. Баторий осадил Псков. Осада города продолжалась до января 1582 г. Хотя царь так и не смог послать помощь, Псков не сдался.

Ливонская война, длившаяся 25 лет, была проиграна. В 1581 г. Иван Грозный был вынужден просить папу римского прислать посредника для переговоров с Речью Посполитой. В планы Ватикана входило обсуждение возможности заключения унии с Русской православной церковью. Но Иван отверг эту идею. В январе 1582 г. представители России и Речи Посполитой подписали Ям-Запольское перемирие на 10 лет: Ливония отходила к Речи Посполитой, но та возвращала России все захваченные русские города, кроме Велижа. Таким образом, России, несмотря на поражение, удалось сохранить свои владения в прежних границах. Гораздо тяжелее были условия русско-шведских договоров. В августе 1583 г. на реке Плюссе было подписано перемирие на три года. За Швецией оставались все завоёванные ею земли. Россия потеряла Корелу, Ивангород, Копорье, Нарву, Ям; удалось сохранить лишь узкую полосу земли — выход к Балтийскому морю в устье Невы.

С середины XVI в. началось продвижение русских в Западную Сибирь. Правитель Сибирского ханства Едигер являлся данником России. Но сменивший его хан Кучум перестал платить дань и попытался захватить земли по реке Каме в Приуралье. Здесь по царской грамоте купцы Строгановы, привлекая переселенцев, занимались соледобычей, рыбной ловлей, пушным промыслом. Им принадлежали десятки деревень с 203 дворами, город Сольвычегодск, монастырь и линия острогов на границе. Иван IV пожаловал Строгановым обширные владения за Уралом по рекам Туре и Тоболу и велел им иметь старания о покорении «Сибирского царства». Строгановы написали знаменитому на Волге казачьему атаману Ермаку: «Имеем крепости и землю, но мало дружины: идите к нам оборонять Великую Пермь и восточный край христианства». Ермак (Василий Аленин) привёл 750 казаков. Строгановы дали им порох, пищали, пушки, продовольствие, ладьи и наказали «очистить землю Сибирскую и выгнать безбожного султана Кучума». В сентябре 1581 г. (или 1582 г.) Ермак двинулся за Урал. Правящую элиту в ханстве Кучума составляли сибирские татары. Другие народы, притесняемые ими, готовы были перейти в подданство России. Татары имели над казаками огромный численный перевес, но у них совсем не было огнестрельного оружия. Между тем в двух больших сражениях — на засеке Чувашевого мыса и у столицы Сибирского ханства города Кашлык — именно пушки и пищали решили дело. Армия Кучума разбежалась, сам хан ушёл в степь. Окрестное население признало власть русского царя и стало выплачивать дань. Но вскоре счастье начало изменять отважному атаману. Его товарищи один за другим гибли, отражая неожиданные набеги. Казаки страдали от голода и болезней. Сам Ермак погиб в августе 1585 г. Он заночевал с казаками на берегу Иртыша. Татары во главе с ханом внезапно напали на спящих. Ермак, ища спасения, бросился в реку. Он пытался добраться до своей лодки, но тяжёлая кольчуга, подарок царя, увлекла его на дно. Однако дело Ермака не пропало зря. По его следам за Урал двинулись царские воеводы с новыми войсками. Столицей русской Сибири стал город Тобольск.

Личная жизнь царя была крайне запутанна. Он женился 5 или 7 раз, хотя церковные уставы разрешают венчаться всего трижды. Для Ивана было сделано исключение — церковь признала законным и четвёртый его брак, так как третья жена Марфа Собакина умерла спустя несколько дней после свадьбы. Жёны Ивана либо умирали, либо их ссылали в монастырь. Из царских детей все дочери и двое сыновей умерли в младенчестве. Лишь старший сын царя Иван подавал большие надежды. Но и он скончался в 1581 г. Большинство летописей без подробностей сообщают о смерти царевича. Есть несколько версий. Некоторые историки опираются на рассказ итальянского иезуита А. Поссевино, что царь в гневе ударил сына посохом и убил его, попав в висок. Другие полагают, что сын Ивана IV умер от скоротечной болезни. Наследником был объявлен царевич Фёдор (третий сын Ивана Грозного и Анастасии), неспособный, по мнению царя, править государством. Однако в 1582 г. седьмая жена, Мария Нагая, родила Ивану ещё одного сына — Дмитрия. Известно, что врач Эйлоф пытался создать для Ивана Грозного «эликсир молодости», а также разузнавал с помощью астрологии, сколько тому осталось жить. По рассказу Дж. Горсея, о том же спросили саамских волхвов, привезённых в Москву. Те нагадали, что Иван умрёт 18 марта 1584 г. В этот день, как сообщает Горсей, Иван Грозный чувствовал себя хорошо, принял ванну, играл в шахматы, приказал принести своё завещание. При царе находились бояре Богдан Бельский и Борис Годунов. К волхвам царь послал сказать, что за ложь их зароют в землю или сожгут. «День кончится, когда солнце сядет», — ответили кудесники. Вдруг Иван IV «ослабел и повалился навзничь». Слуги побежали за лекарем. Ударил большой колокол, извещая о смерти монарха. Ворота Кремля затворили и выставили стражу.

Эпоха Ивана IV Грозного завершилась. Она оставила глубокий след в истории России. В правлении Ивана Васильевича можно выделить несколько периодов. Первый пришёлся на регентство его матери Елены Глинской в 1533—1538 гг. Вторым стал период боярского правления в 1538—1547 гг. Далее с 1547—1549 гг. по начало 1560-х гг. следует период прогрессивных реформ Ивана IV и Избранной рады. С 1565 по 1572 г. длилось время опричнины, самое печальное и разрушительное в эпохе царствования Ивана IV. И наконец, с 1572 по 1584 г. историки выделяют завершающий этап правления Ивана Грозного. К числу бесспорно положительных итогов царствования Ивана IV стоит отнести успешные реформы 1550-х гг. В стране был создан эффективный приказной аппарат центральной власти, который существовал в России до начала XVIII в. Стали собираться Земские соборы, позволявшие царю через сословное представительство слышать мнение общества по наиболее важным вопросам. Благодаря Земским соборам Россия в будущем решала наиважнейшие вопросы, касавшиеся всего народа. Вызывавшая недовольство на местах система наместничеств и кормлений была заменена выборными губными и земскими старостами, что не ослабило, а укрепило государственное единство. Не менее успешными и своевременными оказались военные преобразования, которые позволили России вести наступательную внешнюю политику. Произошло расширение русских границ почти вдвое за счёт присоединения Поволжья и начала освоения Сибири. Следует отметить успехи в развитии ремёсел, промыслов и торговли. С середины XVI в. Россия стала участницей большой морской торговли, являясь крупнейшим поставщиком на европейский рынок товаров, востребованных в кораблестроении (пеньки, смол, мачтового леса), а также мехов и поступаших через Астрахань восточных товаров. Не менее важными для будущего страны оказались культурные новшества, многие из которых были связаны с успешным освоением передового европейского опыта, в частности книгопечатания. Однако царствование Ивана IV омрачила царская «гроза» времён опричнины (массовые казни, опалы, разорение русских земель). Опричнина привела к росту личной власти царя, придав ей деспотические черты. Это было свойственно в то время многим европейским монархам, когда знатные люди жили в атмосфере страха и подозрительности. Длительная Ливонская война истощила человеческие и экономические ресурсы страны, особенно в сочетании с неурожаями и эпидемиями, обрушившимися на Россию в 1570—1580-е гг. Всё это привело к массовому бегству крестьян от помещиков и политике правительства по их закрепощению.