Здесь Ермака снова настигли татары: Маметкул уже поджидал его в новом укреплении под Чувашевом. Но Ермак, не доходя еще до Чувашева, причалил к берегу близ самого устья Тобола и мужественно кинулся на наездников и пешую рать. Нападение увенчалось успехом: татары обратились в бегство; удалые казаки сели на струги и поплыли вверх по Иртышу.

Между тем Кучум, получив известие о новом поражении своих татар и о походе Ермака по Иртышу к городу Сибири (Искеру), решил сам отправиться навстречу Ермаку, усилить рать Маметкула в укреплении (засеке) под Чувашевом и преградить путь казакам к Искеру. Это было 22 октября 1581 г., в 52-й день похода Ермака.

К вечеру этого дня казаки подплыли к Чувашеву, высадились на берег и заняли городище Атик-Мурзы. Между тем Кучум уже соединился с Маметкулом в крепкой засеке. Наутро бой должен был решить участь смелого предприятия горсти казаков, или обширного Кучумова царства. Многочисленность татар смутила казаков. На собранном совете раздался уже голос – «идти назад». Но Ермак остановил малодушных; он рассказал им об опасности обратного пути по глубоким снегам и позор постыдного бегства, сумел вдохнуть в них храбрость и решимость – если погибнуть, так погибнуть с честью.

Утром 23 октября казаки пошли к Чувашеву на приступ. Битва была жестокая. Татары наконец сами вышли из засек, проломив ее в трех местах, и, бросившись на казаков, схватились с ними врукопашную. Закипел отчаянный бой. С обеих сторон решался вопрос «быть или не быть», с обеих сторон не было пощады врагу. Однако скоро толпы татар стали заметно редеть; царевич Маметкул был ранен и переправлен на ту сторону реки с приближенными к нему людьми; после упорного боя казаки опрокинули врагов. Бой кончился к ночи; утомленные и ослабленные значительной потерею 107 человек, победители отошли на ночь к Атику-городку, выставив здесь крепкую стражу на случай нападения татар. Но их опасения были напрасны: остяцкие князья, видя неудачу, бросили Кучума и разошлись по своим улусам, сам старый хан с остатками орды оставил засеку, возвратился в свою столицу Сибирь (Искер), собрал свой кочевой скарб и бросился с оставшимися в живых своими подданными в степь искать себе приют. 26 октября казаки заняли столицу Кучумова царства Сибирь, где нашли богатую добычу.

Овладев царством, Ермак, столь же благоразумный, сколь и храбрый, мерами необходимой строгости к своей вольнице и ласковым обращением с туземцами, являвшимися с покорностью, сумел поселить в жителях окрестной страны доверие к себе и тем побудил их возвратиться на обычные свои кочевья и жилища.