Откликнувшись на зов Строгановых, Ермак с четырьмя другими атаманами и 540 казаками прибыл на Чусовую в конце 1579 г. До 1 сентября 1581 г. Ермак помогал Строгановым защищать их городки от нападения вогуличей, вотяков и пелымцев и разбил наголову мурзу Бегулия, дерзнувшего с 700 вогуличами и остяками грабить селение на Сылве и Чусовой.

Призывая на службу казаков, Строгановы имели в виду не защиту только построенных ими городков, но и перенесение войны за Урал. Объявив поход в Сибирь, Строгановы усилили казаков 300 своими ратниками из русских, татар, литовцев и немцев, выкупленных ими из неволи у ногайцев, и дали им проводников из зырян и толмачей. Таким образом Ермак стал во главе отряда в 840 человек, снабженного продовольствием и оружием (пушечками и семипядными пищалями). Устроив отряд свой, назначив в него атаманов, есаулов, сотников и пятидесятников, Ермак выступил в поход за Урал. Четыре дня плыл он на стругах вверх по р. Чусовой до устья р. Серебряной и два дня по этой последней до сибирской границы. Здесь он высадился и построил земляное укрепление, назвав его Кокуем-городком; затем пошел далее волоком до реки Наровли и по ней выплыл на судах в реку Туру, где уже начинался Сибирский край. Опустошив улусы и селения вниз по Туре, казаки захватили в плен одного из сановников Кучума, Таузака, который сообщил им все нужные сведения о земле своей и, освобожденный за то, известил своего царя, что «пришли русские воины, стреляющие из луков огнем и громом смертоносным, уязвляющих ранами до смерти, от которых нельзя защититься никакими ратными доспехами». Известия этого было достаточно, чтобы смутить Кучума, заставить его поднять все улусы своего царства на непрошеных пришельцев.

Дивные подвиги Ермака Тимофеева в свое время произвели многие басни и, как все необыкновенное, сильно действующее на воображение, суеверием народа украшены были предшествующими им предзнаменованиями: говорили, что еще задолго до того разные небесные знамения предвещали гибель Сибирского царства.

Узнав о вторжении сильных чужеземцев, Кучум выслал против дружины Ермака царевича Маметкула с многочисленной конницей. Встреча с Ермаком произошла на берегу Тобола, между Иртышом и Тавдой близ урочища Бабасан. Неприятели сражались на конях копьями и стрелами; русские стреляли из пищалей своих и из пушечек. Отбив несколько атак, Ермак наконец опрокинул врагов и открыл путь к устью Тобола.

На Тоболе же Ермак встретил новую оседлость Кучумовых поданных: в 16 верстах от Иртыша князь Карача защищал свой улус; казаки разгромили его, овладели в улусе богатой добычею и поплыли далее к устью Тобола.