Oblężenie Wielkich Łuk rozpoczęło się 1 września 1580 roku podczas kampanii wielkołuckiej. Był ona etapem wojny polsko-rosyjskiej w latach1577-1582 prowadzonej przez Stefana Batorego. Podczas narady wojennej w Czaśnikach 18 lipca 1580 roku rywalizowały ze sobą dwie koncepcje prowadzenia działań wojennych.
Rozważano uderzenie w kierunku Pskowa lub atak na Smoleńsk. Ostatecznie zwyciężył wariant pośredni, który zakładał zdobycie twierdzy Wielkie Łuki. Stąd zamierzano kontynuować działania w kierunku Pskowa, w wyniku których planowano odciąć Inflanty od ziem moskiewskich. 

Zbudowana z drewna i ziemi twierdza Wielkie Łuki nad rzeką Łowacią sąsiadowała z drewnianym miastem, które spalono, aby nie dawało osłony przeciwnikowi. Atak na twierdzę rozpoczął się 1 września ostrzałem artyleryjskim artyleryjskim i akcjami piechoty usiłującej podpalić umocnienia i zedrzeć darń z wałów. Przekopano również groblę spiętrzającą wody rzeki Łować. Ostatecznie obrońcy nie nadążali gasić wybuchających pożarów i poddali płonącą twierdzę. Do zdobytej twierdzy wdarła się czeladź obozowa i Węgrzy. Jednak zamiast zająć się gaszeniem pożaru rzucili się na rabunek. Gdy ogień dotarł do prochowni nastąpił wybuch, który zniszczył większość twierdzy, zabił 200. Polaków i Węgrów oraz większość załogi moskiewskiej. Po tym zdarzeniu Stefan Batory rozkazał odbudować twierdzę.
Kolejny rok 1581 przyniósł uchwałę o dodatkowym poborze i z jeszcze większą armią Polacy uderzają na Psków. Nie został jednak zdobyty, gdyż w 1582 rozpoczęły się rozmowy polsko-rosyjskie zakończone podpisaniem dziesięcioletniego rozejmu w Jamie Zapolskim. Na jego mocy Rosja zwróciła Inflanty oraz zrzeka się ziemi połockiej. Na 120 lat Rosja została pozbawiona "okna na świat", czyli dostępu do morza. Rozejm ten zamknął pierwszy akt wojny z Rosją, przesuniętej w czasie na skutek śmierci Batorego w 1586 roku.