Людовику II досталась ситуация гораздо более тяжелая, чем была два года назад — за это время Сагайдачный полностью подчинил себе все Поднепровье и Подолию и уже стоял на границах Галиции, а в Силезии ослабленным войскам Конецпольского противостояли силы всей империи Габсбургов. В довершении всего, шляхта согласилась признать француза королем в обмен на ряд жестких ограничений, в том числе запрет передавать власть по наследству, а также объявлять войну, заключать мир и набирать войско без санкции сейма. Это сильно связало руки Людовику II, поэтому, когда весной 1623 года Бюкуа начал одну за другой брать крепости в Силезии, он просто не сумел быстро отреагировать на угрозу с запада.

Ко всему прочему обострились отношения с Литвой — недовольство литовской шляхты, бывшей на положении второго сорта в Унии, зрело весь XVI век и теперь, в условиях кризиса, прорвалось наружу. Прежде всего в оппозицию Варшаве встала православная шляхта, которая в последние годы правления династии Ягеллонов была серьезно ограничена в правах — уже осенью 1622 года начались выступления в Литве с требованием отделения Литвы от Польши и избрания на литовский трон русского царя. 2 апреля 1623 года — после получения известий об осаде казаками Львова и падении крепости Ратибор в Силезии — в Вильно открылся литовский сейм, который постановил, что акт Мельницкой унии 1501 года, закреплявший троны Литвы и Польши за одним человеком, не был ратифицирован в соответствии с законом, поэтому ничто не мешает избрать великого князя литовского без оглядки на Варшаву. Уже через две недели было отправлено посольство в Москву к Андрею IV Шуйскому с предложением выбрать одного из его сыновей литовским князем.

Примерно в то же время гетман Сагайдачный, потерпев поражение от польских войск подо Львовом, предложил русскому царю принять казаков в подданство. В этих условиях Андрей IV предложил избрать в князья своего старшего сына Александра, чтобы в перспективе объединить Литву и Россию в единое государство. В конце августа из Вильно пришло согласие и уже 14 сентября Россия объявила войну Польше.

Одновременно русское посольство отправилось в Вену, где уже в следующем 1624 году был подписан союзный договор между династиями Габсбургов и Шуйских, предусматривающий раздел Польши и Литвы между Россией и Священной Римской империей.

Осенью 1623 года русская армия после осады взяла Оршу. Одновременно 24 ноября в Киеве собрались представители казацкий полков, которые признали власть русского царя — вскоре из Чернигова подошло войско князя Пожарского, которое усилило армию Сагайдачного в Поднепровье. К началу лета 1624 года русским сдались Витебск, Могилев и Гомель — Днепр на всем течении вплоть до Запорожской Сечи перешел под контроль Русского царства. Польские войска, ослабленные тем, что из них ушло практически все литовское дворянство, были скованы боями с казаками в Подолье и с немцами в Силезии — 22 июня 1624 года Бюкуа нанес Конецпольскому поражение при Ченстохове, взяв реванш за Садову, а еще через два месяца — 20 августа — армия Габсбургов вступила в оставленный польской армией Краков, где 29-летний эрцгерцог Иоганн Австрийский, командовавший имперской армией, был провозглашен польским королем.

Дальнейшие события получили название «Немецкого потопа» — поражения на востоке и западе вселили в ряды польского дворянства и простых воинов отчаяние, дезертирство стало обычным делом, командиры предпочитали не принимать сражений и отступать перед противником, все чаще протестанты из числа шляхты переходили на сторону Габсбургов. Ситуация окончательно вышла из-под контроля когда во Франции разразился острый конфликт между королем и Генеральными Штатами и Людвик II утратил интерес к польским делам.

28–30 сентября 1624 года в ходе трехдневной битвы под Вильно остатки польской армии были разбиты русским войском Михаила Скопина-Шуйского, который на следующий день вступил в столицу Литвы. Вскоре все крупнейшие магнаты Литвы — Радзивиллы, Острожские, Вишневецкие и др. — со своими силами перешли на сторону русского царя, тем самым война в Литве фактически была завершена. А в январе 1625 года Людовик II уехал из Варшавы во Францию, формально не сложив с себя польской короны.

Оставшиеся без короля поляки и вовсе прекратили всякое сопротивление — некоторыми предлагался созыв нового сейма для избрания монарха, но в условиях, когда один за другим города переходили на сторону Габсбургов, это становилось уже невозможным. Даже смерть императора Морица I и отъезд эрцгерцога Иоганна в Австрию для того, чтобы принять корону, не смогли изменить ход войны — 28 июля армия Бюкуа и эрцгерцога Карла-Филиппа подошла к Варшаве и взяла столицу Польши в кольцо. Численно оборонявшее столицу войско Конецпольского превосходило имперцев, однако ужас перед врагом и пассивность командиров сводили все попытки гетмана переломить ход сражения на нет. Уже к вечеру первого дня битвы армия Габсбургов продемонстрировала подавляющее превосходство в боевой выучке. На следующий день сражение возобновилось — польская кавалерия едва было не смяла ряды неприятеля, но венгерские пушкари, еще недавно бившиеся против Габсбургов, остановили их атаку. На третий день Конецпольский капитулировал.

1 августа Варшава сдалась на милость победителя. Людвик II Валезы был объявлен низложенным, а 30 декабря на сейме император Иоанн II Габсбург был официально избран польским королем.

Еще раньше — в октябре — в Бресте состоялись переговоры между русской и австрийской миссией, по итогам которых обе стороны признали друг за другом права на Литву и Польшу соответственно. Уже в январе 1626 года в Вильно царевич Александр был торжественно коронован по православному обряду как великий князь литовский Александр II.

Смерть императора Морица I не вызвала того же кризиса, какой случился после кончины Максимилиана II — восточные владения Габсбургов, только что испытавшие на себе все тяготы войны, более не представляли угрозы, поэтому новый кайзер Иоанн II смог беспрепятственно вступить на престол. Он был самым молодым императором за последние 90 лет, но уже успел себя зарекомендовать как неплохой полководец и политик. Его избрание прошло очень быстро — к тому времени в коллегии курфюрстов пустовали места герцога Клевского и маркграфа Бранденбургского, а настроенные враждебно к Габсбургам курфюрсты Гессенский и Брауншвейгский были в меньшинстве.

Тем не менее, война на этом не закончилась — накапливалось недовольство реформатов, которые видели резко возросшую власть императора и стремились это обратить назад, Франция оправилась от поражений первого этапа и теперь готовилась взять реванш не только ради возвращения отторгнутых земель, но и чтобы сгладить растущие противоречия между королем и Генеральными Штатами. Кроме того, союзники Франции — Англия и Дания — по разным причинам не вступившие в войну