Русская и шведская армии далеко превосходили по численности польское войско. Но Жолкевскому удалось пополнить свои силы за счет тушинцев. К нему присоединились Заруцкий с казаками.

Гетман решил нанести союзникам неожиданный удар.

Оставив пехоту у валуевского острожка, он с конницей совершил ночной переход и 24 июня перед рассветом вышел к Клушину. Валуев мог в любой момент обрушиться на поляков с тыла. Но гетман не боялся риска.

Союзники знали о малочисленности противника и проявляли редкую беспечность. Они не позаботились выслать сторожевое охранение на Смоленскую дорогу. Шведский главнокомандующий Яков Делагарди весь вечер допоздна пировал с Дмитрием Шуйским.

Поляки одерживали верх над русскими и над шведами.

Во время военных действий в Ливонии Делагарди попал в плен к Жолкевскому и получил от него в дар рысью шубу.

В шатре у Шуйского Делагарди похвалялся, что пленит гетмана и отдарится собольей шубой.

Русские и шведы расположились на ночлег поодаль друг от друга. В предрассветные часы, когда лагерь спал, показались польские разъезды. Гетман застал союзников врасплох. Но атаковать их с ходу ему все же не удалось.

В ночной тьме армия Жолкевского растянулась на узких лесных дорогах, пушки увязли в болоте. Прошло более часа, прежде чем польская конница подтянулась к месту боя.

Русские и шведы успели вооружиться. Оба войска выдвинулись вперед и заняли оборону, каждое впереди своего лагеря. Единственным прикрытием для пехоты служили длинные плетни, перегораживавшие крестьянское поле. Они мешали неприятельской кавалерии развернуться для атаки до тех пор, пока полякам не удалось проделать в них большие проходы.

Бой под Клушином длился более четырех часов. Эскадроны тяжеловооруженных польских гусар несколько раз атаковали русских. Был ранен передовой воевода Василий Бутурлин, дрогнул полк Андрея Голицына. Настало время ввести в дело главные силы, но Дмитрий Шуйский предпочел укрыться в своем лагере. Не получив помощи, ратники Голицына бросились бежать и спрятались в лесу.

На правом фланге шведская пехота вела беглый огонь, отстреливаясь из-за плетня от наседавшей конницы противника. В разгар боя поляки подвезли две пушки и обстреляли пехоту. Наемники поспешно покинули ненадежное укрытие и отступили к своему лагерю. Часть солдат отошла к лесу. Боевые порядки союзников оказались расчлененными.

Шведские командиры Делагарди и Горн покинули свою пехоту и с конным отрядом отступили в лагерь Шуйского.

Натиск польской кавалерии стал ослабевать, и союзники попытались перехватить инициативу. Отряд конных мушкетеров — англичан и французов — поскакал через клушинские поля навстречу врагу. Мушкетеры дали залп и повернули коней, чтобы пропустить вперед вторую шеренгу. Но поляки не дали им закончить перестроение и бросились в атаку. Мушкетеры смешались и отступили.

На их плечах гусары ворвались в лагерь Шуйского. Пушкари и стрельцы не решились открыть огонь, опасаясь задеть своих. Промчавшись во весь опор через лагерь, гусары продолжали преследование. На обратном пути лагерь встретил их выстрелами, и им пришлось пробираться окольной дорогой.

Князь Шуйский «устоял» в обозе. К нему присоединился Андрей Голицын с остатками своего полка. Более пяти тысяч стрельцов и ратных людей готовилось к последнему бою. При них находилось 18 полевых орудий. Дмитрий Шуйский сохранил достаточные силы для атаки, но он медлил и выжидал. В сражении настала долгая пауза.

Острожек Валуева находился поблизости от Клушина.

Соратник Скопина был опытным воеводой. Его войско по численности намного превосходило польские заслоны. Пехоте достаточно было одного-двух часов, чтобы соединиться с Шуйским. Удар с тыла свежих сил мог изменить ход битвы. Эта возможность не была использована. Валуев узнал о битве лишь с наступлением ночи.