В начале XVI века на русских землях завершилось формирование сильного централизованного государства — Московской Руси, которая стремилась расширить свою территорию за счет земель, принадлежавших другим народам. Для успешного осуществления своих политических притязаний и хозяйственных целей этому государству было необходимо установить тесные связи с Западной Европой, что могло быть достигнуто лишь после получения свободного доступа к Балтийскому морю. Осуществлению этих целей препятствовали государства, входившие в состав Ливонии. Торговые пути на Балтийском море стремились взять под свой контроль и другие государства — Швеция, Дания, Польша и Литва. Война за господство на Балтийском море стала неизбежной.
Ливония не была готова к войне. Среди ее феодалов не было согласия. Страна была ослаблена распрями между орденом, архиепископом и городом Ригой, а также борьбой католиков с лютеранами. Помещики и рыцари ордена, в обязанность которых входила забота о безопасности и обороне страны, предавались развлечениям. В эпоху, когда успех сражений определяло огнестрельное оружие, в особенности артиллерия, ни рыцари, ни их каменные замки больше не имели особого военного значения. Тем не менее, ливонские феодалы не заботились об укреплении оборонной мощи. Их войска состояли главным образом из наемников — прибывших из разных стран искателей приключений, которых больше интересовала будущая военная добыча, чем защита страны. У ордена не хватало средств для повышения боевой готовности, а архиепископ, равно как и город Рига, отказывали ему в поддержке.
Русскому царю Ивану IV Грозному был необходим повод для начала военных действий против Ливонии. Такой повод вскоре нашелся. Царь потребовал от Ливонского ордена выплаты дани, которую когда-то тартуские (юрьевские) земли платили русским князьям. Орден, разумеется, отказался выполнить это требование.
В 1558 году войско русского царя вторглось в Ливонию. Основные силы были брошены на Тарту, другие отряды направились в Нарву, Резекне, Алуксне, Виляны, нигде не встречая сопротивления. После долгих споров на заседании ландтага в Валмиере было решено выплатить царю требуемую сумму, но Иван Грозный, убедившись в военной слабости Ливонии, отказался принять деньги. Русские войска заняли Нарву, а затем и Тарту.
В январе 1559 года под Цесвайне были разбиты военные отряды рижского архиепископа и ордена. Царское войско, грабя и убивая, оставляя за собой разрушения, двинулось на Ригу, но взять город ему не удалось. Тогда войско Грозного направилось вдоль Даугавы обратно, грабя и сжигая на своем пути, как немецкие поместья, так и крестьянские хозяйства. Всех людей, которые не успели скрыться, убивали или уводили в плен.
Ливонские феодалы стремились увеличить численность своих войск, призывая на службу латышских и эстонских крестьян. Но эти попытки не увенчались успехом, так как крестьяне отказывались сражаться на стороне угнетателей и дезертировали, На территории Ливонии царила полная анархия. Помещики покидали свои имения, рыцари оставляли ратников на произвол судьбы. По всей стране скитались отряды бродячих наемников, которые из воинов превратились в грабителей.
Когда русское войско вторглось в Ливонию, эстонские и латышские крестьяне восстали против немецких феодалов. Крестьянское восстание охватило обширную территорию, в основном на севере Эстонии, а также в окрестностях Цесиса и Валмиеры. Жестокость воинов Ивана Грозного побудила крестьян оказывать сопротивление и русскому войску. Группы вооруженных крестьян нападали на отдельные отряды русских, чтобы защитить свои хозяйства и близких от их набегов
2 августа 1560 года близ Эргеме (ныне Валкский район) войско Ивана Грозного нанесло окончательное поражение объединенным силам ордена и архиепископа. Ливонские государства далее были не в состоянии сопротивляться Русскому государству.
Государства, расположенные на побережье Балтийского моря — Швеция, Дания, Литва и Польша — не желали допустить того, чтобы Россия закрепилась на территории Ливонии. Этого не желали также немецкие феодалы в Ливонии, Они вступили в переговоры с правителями этих стран с просьбой взять Ливонию под свое покровительство.
Еще в 1559 году епископ Курземе (Курляндии) и острова Сааремаа (Эзель) Иоанн IV Мюнхгаузен продал свои владения королю Дании, который передал их своему брату герцогу Магнусу. Феодалы северной части Эстонии и город Таллинн передали свои владения Швеции. Остальная часть Ливонии попала в подчинении польско-литовским правителям.
В 1561 году Ливонский орден прекратил свое существование. Последний магистр ордена Готард Кетлер стал вассалом короля Польши и Литвы Сигизмунда II Августа, получив в свое владение западную часть территории Латвии вплоть до Даугавы. Эта область была названа Курземско-Земгальским герцогством (герцогство Курляндское и Земгальское, или просто Курляндское герцогство). Территории, охватывавшие современные Латгале, Видземе и юг Эстонии, составляли Задвинское герцогство, управляемое назначенным королем губернатором. Задвинское герцогство находилось в непосредственном подчинении у Польско-Литовского государства.
В 1569 году Польша и Литва объединились в единое государство. Как Польша, так и Швеция продолжали бороться против господства России в Прибалтике.
В 1577 году русская армия под командованием Ивана Грозного вторглась в Задвинское герцогство, опустошив территорию Видземе до самой Даугавы. В этих сражениях особо отличались защитники Цесисского замка. Когда удержать замок больше не представлялось возможным, защитники взорвали его и погибли сами.
Это была последняя победа, достигнутая Россией в Ливонской войне.
В 1579 году польский король Стефан Баторий вторгся в Россию, а Швеция атаковала Нарву. Российская армия была ослаблена длительными боями и оказалась неспособной отразить нападение двух противников.
В 1582 году России пришлось заключить перемирие с Польшей, а в 1583 году— со Швецией. Ливонская война, длившаяся почти двадцать пять лет, завершилась. Попытка России закрепиться на берегах Балтийского моря на этот раз потерпела неудачу. Прекратил свое существование Ливонский орден, который более трех столетий хозяйничал на латышских и эстонских землях. Пришел конец и власти епископов. Однако остались немецкие помещики — давнишние угнетатели крестьян.
Ливонская война принесла неслыханные бедствия латышскому народу. В местах военных действий многие поселения были полностью разорены, а жители, если они вовремя не покинули свои дома, были убиты или угнаны в плен. Большие потери в результате набегов были нанесены и той части Ливонии, которая непосредственно от военных действий не пострадала.