Одним из первых шагов, нового царя был вызов из армии больших бояр Мстиславского и братьев Шуйских. Приехав в Москву, Василий Шуйский в очередной раз выступил перед толпой народа, призывая его верой и правдой служить династии Годуновых. Шуйский поклялся самыми страшными клятвами, что царевич Димитрий давно умер, что он сам своими руками положил его в гроб в Угличе, а путивльский вор — беглый монах и расстрига Гришка Отрепьев, подученный дьяволом и посланный в наказание за грехи.
Новым главнокомандующим в армию царь назначил князя Михаила Петровича Катырева-Ростовского, а его помощником — боярина Петра Федоровича Басманова. Катырев-Ростовский получил боярство одним из первых сразу после коронации Бориса. Он ничем еще не успел себя проявить на военном поприще, и назначение это было продиктовано чисто местническими интересами. До опричнины Катыревы-Ростовские занимали высокое положение в Боярской думе. Поэтому Катырев, получив боярство, начал местничать с главой думы Мстиславским. По тогдашнему табелю о рангах Катырев стал первым воеводой большого полка, а Басманов — вторым воеводой большого полка.
Главной надеждой царя Федора стал талантливый воевода Басманов. Назначение его в большой полк вызвало негодование родовой знати. Второй воевода полка правой руки князь М. Ф. Кашин-Оболенский отказался подчиняться Приказу царя Федора, он «бил чалом на Петра Басманова в отечестве и на съезд не ездил и списков не взял».
Поначалу войско дружно присягнуло царю Федору Борисовичу, но вскоре Катырев и Басманов потеряли управление над армией. Воеводы Василий и Иван Васильевичи Голицыны отказались подчиняться им и начали агитацию в пользу самозванца.
Правительственные войска перехватили гонца Лжедмитрия, посланного в осажденные Кромы. В письме говорилось, что польский король послал в помощь Димитрию воеводу Жо л невского с сорокатысячным войском. Естественно, это была спецоперация самозванца. На самом деле польский сейм, открывшийся 10 января 1605 года, решительно высказался за сохранение мира с Россией. Канцлер Замойский осудил авантюру Отрепьева. Он говорил, что этот враждебный набег на Московию губителен для Речи Посполитой. Самого самозванца канцлер осыпал язвительными насмешками: «…тот, кто выдает себя за сына царя Ивана, говорит, что вместо него погубили кого-то другого. Помилуй Бог, это комедия Плавта или Теренция, что ли? Вероятное ли дело, велеть кого-то убить, а потом не посмотреть, тот ли убит… Если так, то можно было подготовить для этого козла или барана».
Немалую роль в организации заговора сыграл талантливый авантюрист Прокопий Федорович Ляпунов. У него были свои счеты с Годуновыми. В 1603 году царь Борис велел бить кнутом его брата Захара за торговлю запрещенными товарами с донскими казаками. Прокопий Ляпунов, его родные братья Григорий, Захар, Александр и Степан, а также двоюродные братья Семен и Василий принадлежали к очень влиятельному в Рязани дворянскому роду.
Много споров среди историков вызывает и поведение Петра Басманова. С одной стороны, он был обласкан Борисом и Федором Годуновыми и получил назначение, намного превышающее положенное ему по знатности рода. С другой стороны, князья Голицыны по матери приходились ему двоюродными братьями. А отец царицы Малюта Скуратов был инициатором расправы над несколькими Басмановыми. В конце концов и Петр Басманов перешел на сторону заговорщиков. По одной версии, Басманов лично возглавил мятеж, а по другой — не принял должных мер для его подавления и позволил для вида связать себя.
7 мая в лагере правительственных войск под Кромами вспыхнул мятеж. На помощь мятежникам подошли войска самозванца. Некоторое число дворян и простых ратников бежали в Москву, остальные присягнули самозванцу.
Первым делом Лжедмитрий распустил царское войско. Значительная часть дворян и простых ратников колебалась в своем выборе, а может, они попросту испугались. Иметь такое войско было слишком опасно. Да и сами дворяне и ратники давно мечтали разойтись по домам. Из самых ревностных сторонников самозванца, бывших в царском войске, сформировали особый отряд. Командовать отрядом Лжедмитрий поручил Борису Михайловичу Лыкову.
В середине мая 1605 года Лжедмитрий прибыл в Орел. Там он учинил суд над теми воеводами, которые, попав в плен, отказались ему присягать, «…приидоша ж под Орел и, кои стояху за правду, не хотяху на дьявольскую прелесть прельститися, оне же ему оклеветанны быша, тех же повеле переимати и разослати по темницам». В тюрьму был отправлен и боярин И. И. Годунов.
Затем самозванец двинулся к Москве. Его сопровождали около тысячи поляков и около двух тысяч запорожских казаков и конных русских ратников. По дороге из Орла в Москву население радостно встречало Отрепьева. Лишь гарнизоны Калуги и Серпухова оказали некоторое сопротивление. Тем не менее самозванец двигался к Москве крайне медленно.
По приказу царя Федора Москва стала готовиться к обороне. На стенах Белого и Земляного города устанавливались пушки.
31 мая отряд казачьего атамана Корелы обошел заслоны правительственных войск на Оке в районе Серпухова и разбил лагерь в десяти верстах к северу от столицы, на Ярославской дороге. На следующий день посланцы самозванца дворяне Гаврила Пушкин и Наум Плещеев в сопровождении казаков проникли в Москву и собрали на Красной площади большую толпу. С Лобного места Пушкин зачитал грамоту самозванца, написанную на имя бояр Мстиславского, Василия и Дмитрия Шуйских и других, окольничих и граждан московских. Лжедмитрий напоминал в ней о присяге, данной его отцу, Ивану IV, о притеснениях, причиненных ему в молодости Борисом Годуновым, о своем чудесном спасении (в общих, неопределенных выражениях), прощал бояр, войско и народ за то, что они присягнули Годунову, «не ведая злокозненного нрава его и боясь того, что он при брате нашем царе Феодоре владел всем Московским государством, жаловал и казнил, кого хотел, а про нас, прирожденного государя своего, не знали, думали, что мы от изменников наших убиты». Самозванец напомнил о притеснениях, какие были при царе Борисе «боярам нашим и воеводам, и родству нашему укор и поношение, и бесчестие, и всем вам, чего и от прирожденного государя терпеть было невозможно». В заключении Лжедмитрий обещал награды всем, кто его признает, и гнев Божий и свой царский в случае сопротивления.
Народ взволновался. Бояре сообщили патриарху о мятеже, тот умолял бояр выйти к народу и образумить его. Бояре вышли на Лобное место, но ничего не могли поделать. Толпа потребовала от князя Василия Шуйского сказать правду: точно ли он похоронил царевича Димитрия в Угличе? Шуйский ответил, что царевич спасся, а вместо него убит и похоронен попов сын. Ворота в Кремль не были заперты, толпа ворвалась туда и захватила царя Федора с матерью и сестрой. Их отправили в старый дом Бориса Годунова, где он жил, будучи боярином. К дому был приставлен крепкий караул.
Другие толпы москвичей кинулись грабить дома Годуновых и их родственников, заодно были разбиты винные подвалы и кабаки. Началось повальное пьянство.
Получив известие о перевороте в Москве, Лжедмитрий 5 июня 1605 года прибыл в Тулу. Там его встретили как царя. Лжедмитрий отправил обращение к Боярской думе с приказом выслать в Тулу князя Мстиславского и прочих главных бояр. По постановлению думы 3 июня в Тулу отправились князья Н. Р. Трубецкой, А. А. Телятевский и Н. П. Шереметев, а также думный дьяк А. Власьев. Туда же отправились все Сабуровы и Вельяминовы, чтобы вымолить себе прощение Лжедмитрия. Петр Басманов, расположившийся в Серпухове, именем государя не пропустил родню Годунова в Тулу. И хоть Сабуровы и Вельяминовы целовали крест Лжедмитрию, их недруг Басманов велел взять их под стражу.