Kanunî Sultan Süleyman, 22 Eylül'de Avusturya sınırını geçti. Ertesi gün Bâli Bey'in kardeşi Semendire sancakbeyi Sultanzâde Mehmed Bey, Alman öncü kuvvetlerinin büyük bir kısmını Viyana'nın on beş kilometre güneydoğusundaki Bruck kasabası yakınlarında imha etti. Esir edilen Alman kuvvetleri komutanı Christophe Von Zedlitz ve altı general Sultan'a gönderildi. 27 Eylül'de Viyana önlerine gelen ordu, Avusturya Arşidüklüğü'nün başkentini kuşatmaya başladı.
Kanunî Sultan Süleyman, 120.000 kişilik bir orduyla Budin'den ayrılıp Viyana üzerine yürüdüğü haberi duyulunca, sâdece Avusturya ve Almanya'da değil, bütün Avrupa'da bir korku başlamış, Osmanlı ilerlemesi karşısında, o sırada had safhada olan mezhep mücâdeleleri bile bir tarafa bırakılarak, Viyana'ya yardım seferi başlatılmış ve Avrupa'nın her yerinden muhtelif milletlere mensup yardım kuvveti gelmeye başlamıştı. Kuşatmadan biraz evvel bu kuvvetlerin büyük bir kısmı kaleye yerleşmişti. Ferdinand şehri terk ederek kaçmış, yerine ihtiyar ve tecrübeli bir asker olan Kont Nicolos Von Salm'i kale komutanı olarak bırakmıştı.
Savunma hazırlıklarına baslayan Kont Salm de, Türk ordusu gelmeden Viyana yakınlarındaki mahalleleri tamamen yakıp yıkmış, birinci istihkâm hattından yirmi adım içerde ikinci bir istihkâm inşâ etmiş, Tuna sahillerine kazıklar diktirerek müdâfaa için gerekli tedbirleri almıştı. Osmanli humbaracılarının yakıcı tesirlerinden korunmak için evlerin ahşap çatılarını yıktırmış, top güllelerinin tesirini azaltmak için de, sokakların kaldırımlarını söktürmüştü. Ayrıca iki ay yetecek kadar erzak temin edip, şehirdeki sivil halkı dışarı çıkarmıştı.
Kaleyi muhasaraya başlayan Kanunî Sultan Süleyman, on yedi gün boyunca döverek, şehrin surlarını iyice tahrip etmişti. Bu sırada bir Osmanlı güllesinin isâbetiyle kale komutanı Kont Salm de ölmüştü. Bununla birlikte kuşatma uzuyor; kış aylarının tahrip edici etkisi ve beklenen top mühimmatının gecikmesi Osmanlı ordusu için kuşatma şartlarını zorlaştırıyordu. Çevreden aldığı istihbaratlar sonunda Viyana'ya yüz elli kilometre uzaktaki Linz'de bir Alman ordusunun toplandığı anlaşılınca, Kanunî, orduya muhasarayı kaldırma emrini verdi.
Aynı zamanda çeşitli beyler kumandasındaki akıncı kuvvetlerini akına göndererek, Avusturya, Güney Almanya (Bavyera), Moravya, Bohemya, Yukarı Macaristan (şimdiki Slovakya), Silezya ve Slovenya gibi Habsburg'lara bağlı ülkelerde saldırılar düzenletti. 16 Ekim'de Viyana önlerinden hareket eden ordu-yı hümâyûn, 25 Ekim'de Budin'e, 16 Aralık'ta da İstanbul'a döndü.