О потерях армии Шеина, свидетельствуют следующие данные: численность ушедших с ним из под Смоленска воинов равнялась 8056 человек, оставшихся на излечении в русском лагере больных и раненных воинов оказалось 2004 человека. По условиям соглашения, после излечения они должны были вернуться в Россию. Из 2140 иностранных солдат, остававшихся в составе русского войска, около половины тогда же перешло на службу к полякам.
Тяжелое положение главной русской армии под Смоленском вынудило московское правительство срочно приступить к формированию резервной рати, во главе которой были поставлены кн. Д.М. Черкасский и кн. Д.М. Пожарский. Костяк войска составил государев "двор" и отряды городовых дворян, спешно переброшенные в Можайск. Однако в боях с поляками эта армия не участвовала. По-видимому, правительство просто побоялось лишиться своей последней защиты. Русские силы на других участках фронта также были скованы наступлением значительных неприятельских войск. Так, в январе 1634 г. под Себеж пришли полковники Лузгиня и Муравицкий, имевшие под своей командой 2300 гусар и черкас. По сообщению языков, противник собирался продолжить наступление в направлении Опочки, Великих Лук и Невля. Действительно, в начале весны 1634 г. отряды полковника Муравицкого приходили под Великие Луки. 29 марта русские войска атаковали неприятеля. Бой продолжался "с ута до раннего вечера". Потерпев поражение, "польские и литовские люди бежали". Преследовали их на протяжении 5 верст. После этой неудачи полковник Муравицкий прорвался в Невельский уезд, был настигнут там, "бою не дал" и ушел "за рубеж к Озерищам". В мае невельский воевода Н. Плещеев посылал свои отряды на Озерище. В бою под этим городом литовцы потерпели поражение, укрылись в городе, победители захватили "стада конские и всякую животину" и "отогнали" их на свою сторону.
Ситуация на западном направлении также стабилизировалась. После победы под Смоленском главная польская армия попыталась двинуться на территорию Московского государства, но была остановлена героической защитой гарнизона города-крепости Белая, численностью немногим более 1000 человек. Поляки попытались взорвать укрепления Белой с помощью подземной мины, однако горокопы не смогли точно проложить галлерею и при взрыве фугаса, нисколько не повредившего крепостных сооружений, погибло 100 польских пехотинцев. Вслед за этим, во время вылазки русским удалось ранить самого короля. Всего в боях под городом противник потерял не менее 4 тыс. человек. Неожиданная неудача королевских войск, сказавшаяся на военной славе короля Владислава, вынудила польское правительство прекратить военные действия и начать мирные переговоры с Россией.
В феврале из Москвы под Смоленск был направлен гонец А. Агибалов с предложением "съехотца о миру и полониками розменитца на обе стороны". Польская сторона достаточно благосклонно встретила русские предложения. Вместе с Агибаловым в Москву был направлен пан М. Воронец (Вороновский). В ходе предварительных консультаций стороны договорились начать переговоры, на которых Московское государство представляли боярин Ф.И. Шереметев, окольничий кн. А.М. Львов, окольничий С.М. Проестев и дьяки Г. Нечаев и В. Сергеев. Первые посольские съезды произошли в начале весны 1634 г., к началу июня польским и русским представителям удалось согласовать наиболее спорные условия будущего договора.
4 июня 1634 года между представителями Московского государства и польскими комиссарами - коронным канцлером Я. Задзиком (Жадзиком) и литовским гетманом Х. Радзивиллом - был подписан Поляновский мир. Согласно условиям этого соглашения, заключенного в селе Семлево на пограничной реке Поляновке (между Вязьмою и Дорогобужем), России возвращался г. Серпейск с небольшой округой, границы которой были определены на межевом съезде 1637 г. Поляки обязались передать Москве крестоцеловальную запись русских бояр избранному в 1610 году царем польскому королевичу Владиславу, ставшему теперь королем Речи Посполитой. Нуждаясь в деньгах, он за 20 тысяч рублей отказался от титула "государя всея Руси". Уступая настойчивым требованиям русских послов. поляки согласились вернуть в Россию тело плененного и замученного ими московского царя Василия Ивановича Шуйского.