Но к тому времени ситуация сложилась не в пользу России. В Польше был избран королем Владислав, союзник России шведский король Густав погиб в бою, и вместе с ним погибла надежда о совместных действиях против Речи Посполитой, Турция начала войну с Ираном и не могла сражаться на два фронта. Таким образом, Россия осталась один на один с объединенной под властью нового короля Польшей.
В августе 1633 года хорошо вооруженная и прекрасно обученная польская армия подошла на помощь к осажденному Смоленску. Разношерстная русская армия и ее главнокомандующий Шеин не смогли оказать полякам достойного сопротивления.
Неудачи под Смоленском, в которых Филарет винил в первую очередь себя, тяжело им переживались. Он осознавал, что к ведению войны Россия была не готова, да и выбор главнокомандующего оставлял желать лучшего. Все это отразилось на здоровье уже далеко не молодого патриарха, и 1 октября 1633 года он скончался, прожив около 80 лет.
Смоленская война закончилась полным крахом для России. Царь Михаил Федорович с большим трудом перенес навалившееся на него несчастье. Годом раньше он потерял мать, а теперь и отца, не говоря уж о поражении России в войне с Польшей. Противнику досталось много оружия, пушек, боеприпасов и провианта. Главнокомандующий Шеин был обвинен в измене и казнен. Единственным положительным итогом войны стало признание Польшей законных прав Михаила Федоровича на русский престол по условиям Полянского мира 1634 года.
Несмотря на ошибки, деятельность патриарха Филарета была высоко оценена как современниками, так и потомками. Являясь соправителем сына, он за годы правления провел ряд экономических и политических реформ, способствовавших стабилизации внутреннего положения в стране после Смуты и укреплению царской власти. Как глава русской Православной церкви он приложил много усилий для «сохранения чистоты Православия». При нем был издан специальный Указ для отправления праздничных и торжественных богослужений, были пересмотрены жалованные грамоты монастырям, возобновились связи с греческой и восточной церквами. Он по праву считается одной из самых ярких личностей начала XVII века.