利沃尼亚战争
年，趁波兰立陶宛联邦新上任的国王斯特凡·巴托里忙于镇压叛乱时，俄国沙皇伊凡四世认为机会来了，现在是吞并利沃尼亚的大好时机。他马上撕毁停战协议出兵侵略，利沃尼亚地区的波兰守将被迫撤退，伊凡四世短时间内就占据了几乎全部利沃尼亚，这年的征战成了伊凡四世西方战争的顶点，也是他军事生涯的转折点。斯特凡·巴托雷于年底结束了平叛活动，他马上积极准备反击。次年，巴托雷与克里木汗国、瑞典王国结为联盟，莫斯科大公国陷入到战略孤立的境地。
波立联邦军队与瑞典军密切配合，在年春天开始了战略反击。仅几个月的时间，莫斯科接连遭遇沉重的军事打击，联邦军队迅速收复了所有沦陷区，然后在巴托雷的指挥下开始对利沃尼亚的莫斯科占领地发起反攻。伊凡四世手下的傀儡国王马格努斯见情况不妙，马上放弃了对前者的效忠，加入到联邦这一方。俄军最终在文登（Wenden）附近止住溃败的势头，在伊万·戈利岑（IvanGalitzin）的指挥下准备发起反击，夺回这座城镇。
文登战役
文登也就是今天立陶宛的采西斯市（Cēsis），此地为军事重镇，是双方的争夺对象。早在年夏天，伊凡四世就命令马格努斯攻下了文登。当时城中最后名士兵、男人、女人和儿童在城破时撤到城堡的主塔内誓死不降，他们互相搀扶围坐在一起，正中心放置了1.8公斤的炸药，随后点燃了导火索……
次年二月，联邦、瑞典联军光复了文登，俄军的反攻也被击退了。伊万·戈利岑经过一段时间的准备，指挥18,~22,俄军发起对文登城堡的大规模围攻，俄军炮兵一度摧毁了城墙，文登岌岌可危。10月21日，波军将领安德烈·萨佩加率领5,~6,波、瑞援军终于抵达战场，尽管他们人数处于劣势，但还是勇猛地对俄军阵地发起猛攻。戈利岑被打得措手不及，他匆忙应战，阵型甚至都没有摆好。波军骑兵第一波就冲垮了鞑靼骑兵的阵线，剩余的俄军部队也开始溃败，戈利岑率领残部逃到捷尔普特。大部队溃退之际，只有瓦西里·沃龙佐夫指挥的俄军炮兵坚守阵地到最后一刻，他们在打光弹药后在大炮上上吊自杀。
文登之战，波瑞联军共损失约人。俄军约6,人阵亡，3,人和20~30门大炮被俘，1,人失踪。这是伊凡四世遭受的首次重大战略失败，文登的惨败标志着利沃尼亚战争攻守互换，伊凡四世被迫转入被动防御，巴托雷的反击初见成效。
围攻波洛茨克
波洛茨克是靠近中部俄波边境线的军事重镇，伊凡四世将这里加固成一座非常坚固的要塞。巴托雷经过一段时间的准备，于年八月初，率领42,余军队包围了此地。他指挥炮兵不停轰击城堡，但在守将谢尔巴特的努力和连绵的阴雨天气下，炮击的效果并不明显。后来巴托雷指挥匈牙利雇佣兵在晴天干燥的时候在波兰骑兵的掩护下冲到城墙下方，利用炸药制造出了缺口，他们一度攻入内城，但被守军挖掘的壕沟和炮击击退。
伊凡四世知道城堡的情况不妙，派出军队试图救援，但前来支援的俄军见到负责阻击他们的联邦军队后选择不战而逃，守城部队知道此事后士气一落千丈。他们与巴托雷谈判后，后者承诺释放残余的守城部队，条件是他们无条件投降，将城堡交出。守军照办了，巴托雷信守承诺没有加害于他们，他们回到俄国后遭到了流放戍边的惩罚。
围攻索科尔
巴托雷在拿下波洛茨克后，于同年9月19日马不停蹄地包围了索科尔城堡。猛烈的炮击持续到25日，索科尔守军在炮击引燃的熊熊大火中被迫打开城门拼死突围，但巴托雷早有准备，他们受到惨重损失后又被赶回了城里。波军跟随俄军突入内城，波军先头部队入城后，俄军突然将大铁闸放下，切断了他们与主力的联系，试图关门打狗。然而城内的波军由德意志雇佣兵担当主力，他们挥舞着骇人的双手剑与俄军在烈火和浓烟中展开残酷的肉搏战。外围的波军用炸药破坏铁闸门后也突入城内支援友军，经过几个小时的惨烈拼杀，4,余名守城俄军全军覆没，巴托雷占领了索科尔城堡。
与此同时，瑞典在北部的行动也比较顺利，他们接连攻下纳尔瓦，维森博格等重要城镇，莫斯科大公国在卡累利阿至斯摩棱斯克的广大战线上节节败退。
围攻大卢基、托罗佩茨战役、纳斯塔西诺战役
年，巴托雷亲率50,军队包围了从南方进军诺夫哥罗德的要地大卢基堡垒，攻下大卢基后，可以以此为跳板进攻俄国腹地重镇普斯科夫、斯摩棱斯克或诺夫哥罗德，沃耶伊科夫指挥6,士兵指挥防御。大卢基城堡由木材和泥土建成，这意味着适合用火攻。9月1日，巴托雷的炮兵便开始轰炸这座城堡，守城者用了很多办法来应对火灾，其中包括身穿浸水的皮毛大衣来防止火焰灼烧，但这都于事无补。9月5日，大火蔓延至军火库，猛烈的爆炸直接从内部炸塌了一部分城墙。巴托雷趁机命令从缺口进攻，守城军队包括指挥官在内全军覆没。几天的功夫，大卢基就被巴托雷占领。
紧接着巴托雷派遣兹巴拉日斯基公爵进攻托罗佩茨城附近，由希尔科夫指挥的俄军，10月1日，希尔科夫大败，诺夫哥罗德南部地区彻底失去了保护。次年2月，联邦军队横扫了沙皇俄国的西部领土，占领了霍尔姆、涅维尔、奥泽里谢和扎窝洛奇耶城堡。
联邦将领费龙率领一支几千人的部队向斯摩棱斯克进军，半路他们遭到了俄军将领布图尔林的截击。白天的袭击并没有击败波军，但在深夜时，费龙自己离开阵地后撤，第二天布图尔林追上费龙，疲惫惊慌的波军被击败，费龙只身逃走。这是俄军在一连串惨败中的唯一一次胜利，这场胜利使斯摩棱斯克免受包围的危险。
年底，瑞典人攻下了莫斯科在爱沙尼亚西部的最后一座城市帕季斯。
克里斯托弗·拉兹维尔袭扰莫斯科
年7月，巴托雷命令有丰富作战经验的大贵族迅捷的克里斯托弗·米科瓦伊·拉兹维尔去奥尔沙地区做袭击战，目的是吸引俄军的注意力，减轻围攻普斯科夫的负担。巴托雷给了他6,余名混编骑兵部队，拉兹维尔领命出发。
他以极快的速度抵达目的地之后开始在斯摩棱斯克地区展开抢劫和破坏行动，很快，有两支俄军前来与他作战，但一支被他直接歼灭，另一支则被击溃逃走。拉兹维尔率军四处劫掠，越过伏尔加河，一度进攻到距离伊凡四世本人所在城堡的三四英里处，伊凡四世躲在堡垒里气得咬牙切齿又无可奈何。他一路洗劫并摧毁了六座城市和无数个村庄，掠夺战利品和俘虏数不胜数。10月22日，拉兹维尔带着沉甸甸的战利品和捷报回到了普斯科夫围城阵地。就是这场战斗为他赢得了迅捷的称号。
普斯科夫围城战（SiegeofPskov.8.18—.2.4）
普斯科夫围城战是利沃尼亚战争的最后一场大规模战役，巴托雷国王和他的顾问杨·扎莫斯基直接领导围城，下辖约31,军队。普斯科夫城由伊万·舒伊斯基率领12,军队和更多武装市民防御，一旦攻下这座要塞，莫斯科的大门将会敞开。8月24日，围城开始。
炮击准备后，9月8日，波军开始向城墙缺口发起进攻。波军一度攻下了两座塔楼，但舒伊斯基顽强抵抗，他直接炸毁了一座塔楼，然后发起反击，将进入城墙的波军赶回了缺口处，双方在城墙缺口处展开血腥厮杀，普斯科夫的市民也自发为军队运送补给物资，甚至直接参战。这天的激战让巴托雷受到近4,人的损失，对手也损失了近3,人。第二天，巴托雷向城内递送了劝降书信，他得到了如下答复：
让你们高傲的斯特凡国王陛下知道，在普斯科夫就连5岁小孩都在嘲笑你们的无知。黑暗和光明、无耻和良知、枷锁与自由哪个对人更有利？留给我们神圣的基督教信仰和顺从你们的腐朽思维哪个更好？保护我们自己的国王和顺从外来统治者以及犹太人同化哪个更光彩？你们还想用虚伪的安抚和骗人的鬼话以及虚幻的财富来引诱我们。但用全世界的珍宝都换不走我们对自己国王的吻十字架宣誓！你还用死亡来吓唬我们，既然上帝与我们同在，任何人都无法战胜我们！我们都做好了为信念和国王而战死的准备，我们绝不交出普斯科夫，谁要同我们交战，他会受到上帝的惩罚！
俄国军民在此刻爆发出的保家卫国的强悍战斗力，一如当年喀山的保卫者一样可歌可泣。但喀山城终究被伊凡四世攻陷，屠杀、洗劫和破坏将这座城市夷为平地。—沃·兹基硕德
11月，联邦军队试图使用工兵将城墙爆破，但也失败了。到12月，围城方发动了大大小小30次进攻，均被击退。斯特凡·巴托雷高度评价了守城方的表现：在包围城市的斗争中，俄罗斯人不怕牺牲，在死亡面前毫不畏惧。他们用自己的胸膛封堵缺口，日夜不停地战斗，许多人吃一块面包，就算被饿死也绝不投降。守城方还进行了46次反击，尽管也尽数被击退。激烈的战斗发生在普斯科夫外城的每一寸土地上，就连城外的修道院也进行了惨烈的攻防战，在这种战斗中，巴托雷强大的新型翼骑兵完全派不上用场。
俄国人的坚持收到了成效，长时间的围困令巴托雷的钱包日益紧缩，他已经没有足够的财力去维持庞大的雇佣军了。波兰的政治体制一定程度上成了巴托雷的掣肘，因为瑟姆议会的存在，巴托雷无法进一步增加战争税，也没法更大规模的征召士兵入伍，尽管以当时波立联邦的国力，扩充军队轻而易举，但他就是做不到。
随着寒冬来临，雇佣兵纪律散乱和对拖欠工资愈发不满，巴托雷不能冒着兵变的危险继续围攻，在12月份带领部分立陶宛军队和雇佣兵、志愿兵回到了国内，指挥权交给了扎莫斯基。后者一面维持围困，一面命令精锐的骑兵部队四处袭击村镇，掠夺物资。
对于巴托雷来说，干瘪的钱包和政治的掣肘让他无法扩大战争规模，攻下普斯科夫越来越不现实，但对于自己来说现在仍然处于绝对优势，现在是谈判的最佳时机。而对伊凡四世来说，他老早就想结束战争，一连串的沉重失败令他前半生积攒的威望直线下降，国内反对势力得以死灰复燃，政敌蠢蠢欲动，再不和谈，怕是要后院起火。
年1月6日，就是在这个局面下，双方签署了亚姆—扎波利斯克停战协定（TruceofYam-Zapolsky），波立联邦放弃对斯摩棱斯克和诺夫哥罗德的领土要求，作为回报，莫斯科大公国将全部的利沃尼亚地区给予波立联邦，双方约定停战到年。
随着年，莫斯科大公国和瑞典王国签订的普柳斯停战协定，历时25年的利沃尼亚战争才彻底宣告结束。瑞典人也得到了不少爱沙尼亚的领土，伊凡四世发动侵略战争最终自食苦果，此战使莫斯科大公国国力大损，政府几乎破产，财政和人力资源几近枯竭。伊凡四世活着时尚且能用铁腕手段控制局面，但他死后局势急转直下，最终导致了留里克王朝的覆灭和沙俄历史上最危险的历史时期之一的动荡时期的到来。
东北部虽然多了一大片新增领土，但此地被战争蹂躏25年，早已千疮百孔。巴托雷在这里重新设立了有力的统治，利沃尼亚的百姓得到了休养生息，战争的创伤渐渐弥合。巴托雷在维尔纽斯还建立了联邦境内的第三所大学——维尔纽斯学院，也就是今天的维尔纽斯大学。同时他尊重联邦的宗教宽容政策，颁布了一系列旨在保护犹太人和非天主教徒安全的法令，禁止和谴责任何形式的暴力迫害。年，巴托雷还寻思着再敲打一下莫斯科，但瑟姆议会没有通过增加战争税的提案，也就不了了之。
巴托雷本人精通匈牙利语、拉丁语、意大利语和德语，但他却不怎么会说波兰语......他是一位比较节俭的国王，没有什么铺张浪费的行为，闲暇时间喜欢读书和狩猎。
身为一个匈牙利人，巴托雷也希望将祖国复兴起来，但彼时的匈牙利早已彻底被奥斯曼帝国吞并，他在生命的最后时间里还在谋划针对奥斯曼的远征，但最终还是失败了。他或许无力重建自己的祖国，但他短短十年的统治，却留下了一个傲视东欧的第一强国。
年12月12日，斯特凡·巴托雷国王死于尿毒症，他被隆重安葬在克拉科夫的瓦维尔大教堂内，没有任何子嗣。