沙皇伊凡四世并吞喀山等汗国以后，控制了伏尔加河流域。不过有件事一直使他伤透脑筋；那里的卡马河口一带，经常出现强盗。这班亡命之徒不仅公然袭击途经这里去莫斯科的商队，而且敢于抢劫各国使节。
沙皇盛怒之下，严令当地官兵倾力围剿，一经拿获，立即就地处决。这伙强盗无法在这里立足，便向四面八方逃窜。其中最有势力的一股，由一个名叫叶尔马克·季莫菲也维奇的大盗率领。1579年，他带着540个哥萨克，逃到卡马河上游的一个地方。
“哥萨克”一词据说来源于土耳其语“卡萨赫”，意思是脱离本族，不受约束的人。俄国的哥萨克，以骁勇善战闻名。叶尔马克率领的那些人，也被称为是“哥萨克”。
一天，叶尔马克对他的伙伴们说：“现在皇上的军队逼得我们很紧，一旦被他们抓住，就要人头落地。我们再这样东奔西走，也不是好办法。我看还是去投奔斯特罗冈诺夫，取得立足之地，说不定将来还可以干一番事业。大家以为如何？”接着他向大家介绍了斯特罗冈诺夫的情况。
原来这斯特罗冈诺夫，是当地一个大富商。他用武力强占了卡马河的部分土地，从事开矿制盐，毛皮贸易。沙皇对他非常赞许，曾经几次颁发特许状，准许他招募军队，向东方扩张。伙伴们听了叶尔马克的介绍，都觉得只有投奔这样有势力的人才有前途，便高高兴兴地跟着他去了。
斯特罗冈诺夫早就接到沙皇的命令，要他招兵买马，去攻打东方的西伯利亚汗国，叶尔马克率队前来归顺，自然非常高兴。他知道，叶尔马克是个杀人不眨眼的江洋大盗，让他去征服西伯利亚汗国，再合适也没有了。于是，他从自己家族的兵丁中抽了300人，连同那540人，一起交给叶尔马克指挥。
1581年，叶尔马克率领840人向东方远征。
从卡马河那里到西伯利亚汗国，要翻越一座大山——乌拉尔山。这山也是欧洲与亚洲的分界岭：山的西边是欧洲，东边是亚洲。它虽然长达2000多公里，但并不太高，中部山势低平，最低处海拔仅350米左右，越过它并不困难。第二年，他们侵入西伯利亚汗国；10月，逼近了汗国的首都。
这西伯利亚汗国，是15世纪末从蒙古的金帐汗国分立出来的一个小国。沙皇征服喀山汗国以后，西伯利亚汗国曾经被迫向俄国纳贡。后来，一个名叫古楚的汗上台，就一直想摆脱臣属地位，因此沙皇决心消灭它。
古楚汗见俄国人入侵，便下令坚决抵抗。汗国的军队虽然很多，但是武器落后，主要是长矛和弓箭；叶尔马克的人数不多，但用的是火绳枪，所以占了优势。
经过几次交锋，汗国的军队伤亡众多，无力招架。古楚汗怕全军覆没，便暂时放弃都城，率领残部退入草原地带，准备重振旗鼓，收复国都。
叶尔马克带着队伍，趾高气扬地进入了空城。接着，他就用武力迫使附近的居民交纳贡物。不过他也知道，就靠这样一支人数不多的武装队伍，要在这里长期呆下去是不大可能的。因此，他立即派遣一个代表团，带着丰富的毛皮贡物，到莫斯科去谒见沙皇，报告西伯利亚汗国的首都已经占领，请求迅速派兵来增援。
沙皇接到叶尔马克东征胜利的捷报，高兴极了，回了这伙强盗一封嘉勉信，完全赦免他们过去的罪过，并答应马上派出援兵。同时，赐给斯特罗冈诺夫家族许多土地，以酬报他们的功劳。叶尔马克收到了沙皇赏赐给他的一件礼物：一副黄铜镶边、刻有双头鹰的锁子甲。这使他越发得意，决心用全力来报答沙皇的恩典。他穿着这身铠甲，耀武扬威地指挥部下继续征服附近地区。
叶尔马克的日子并不好过。附近的居民不断地袭击他的队伍。有一次，20个哥萨克在睡梦中被全部杀死。他们的粮食和装备渐渐发生困难，可是援兵迟迟不见来到。
后来传来了一个消息：援兵在一位亲王带领下，已从俄国出发了。叶尔马克赶紧前往保卫迎接。可是等了几个月，还不见援兵开来。而在他离开汗国首都的期间，又有40名部下被当地居民杀死。接着，古楚汗的军队也从草原赶来猛攻叶尔马克的守军。
1584年冬天，盼望已久的援军终于到达了。这对绝望中的叶尔马克是一个极大的鼓舞。但是，他这种热情很快就消失了。援兵们经过长途跋涉，体力衰弱，根本不能用来加强防卫；加上人员增多，粮食不够，坏血病猖獗流行，一下子死了许多人。叶尔马克的处境越来越困难了。
不久，叶尔马克接到一个报告：有个商队运着大批货物来到这里，但在草原上被古楚汗扣住了。叶尔马克马上带领一支队伍赶去，不料那里什么也没有。原来，这是古楚汗的一个计谋。他在那儿空等了几天，心情非常沮丧，只得往回走。一天晚上，他们在河岸边宿营。天下着雨，周围漆黑一团，大家一会儿就睡着了。深夜，突然响起了一片呐喊声。紧接着，大批古楚汗的军队向哥萨克们杀来。叶尔马克幸好未解铠甲，一跃而起，迅速逃出营地。
喊杀声渐渐远了，叶尔马克欣慰自己逃脱了这次袭击。不过，他还是奋力地在齐腰高的草丛中奔跑。忽然，他的脚踩进了水洼里。他仔细辨认一下，原来前面是河，不远处还有条船。叶尔马克喜出望外，向小船猛跳过去。不料，没有跳上小船，就失足掉进河里。这次他再也无法从河里爬起来。沙皇赐给他的锁子甲浸水之后，更沉了，叶尔马克去见上帝了。
留守在汗国首都的哥萨克们听到这可怕的消息，马上退出城去。古楚汗重返他的国都。
1586年初，新任沙皇再次派兵东征西伯利亚汗国，古楚汗又一次向南转入草原。直到1598年，西伯利亚汗国才被征服。从此，西伯利亚西部纳入了俄国的版图。接着，沙皇继续东征，向西伯利亚中部扩张。到17世纪40年代初，沙俄又进一步把魔爪伸向西伯利亚南部中国的黑龙江流域。