La primera meitat del segle XV va veure diversos mandataris menors al poder del país dels tàtars, que mentrestant havien anat establint-se a les riberes dels rius Kazanka i Kama. A la dècada dels 40 del mateix segle va produir-se una nova guerra civil als antics territoris de l’Horda Daurada, que van conduir a la definitiva divisió d’aquest gran estat en diversos khanats independents. Un d’aquests khanats va ser el de Kazan, la població del qual estava formada majoritàriament per tàtars -descendents dels antics búlgars del Volga i d’altres poblacions túrquiques asiàtiques-. La cultura i la religió del nou estat es van considerar continuadores de les de la Bulgària del Volga i de l’Horda Daurada. Kazan va esdevenir un important centre en l’estudi de les ciències i la teologia. Es considera que fou en l’època del khanat de Kazan que la identitat tàtara moderna va quedar definitivament configurada.

El territori del khanat de Kazan s’extenia no només pel de l’actual Tatarstan, sinó també per Txuvàixia, Mordòvia, Mari El i parts de Baixkortostan, Udmúrtia i Komi. Això implicava el domini sobre pobles musulmans, però també sobre ètnies paganes i d’altres parcialment o totalment cristianitzades.

Els dos primers governants de Kazan, Olug Moxammat i el seu fill Maxmut, van ocupar Moscou i van obligar el principat de Moscòvia a pagar-los tributs. El 1487, però, el duc Ivan III va ocupar Kazan i va convertir el khanat en un protectorat rus. El domini rus va anar creixent alhora que el descontentament de les elits locals posaven problemes al nou estat de les coses. Es van produir constants revoltes i el 1521 el khanat de Kazan va desempallegar-se del domini moscovita gràcies a una aliança amb els khanats d’Astracan i Crimea i amb l’Horda Nogai.

A mitjan segle XVI Moscou va dur a terme diverses campanyes per tornar a assegurar-se el control de Kazan. En primera instància no ho va aconseguir, però la desunió dels mateixos tàtars (una part de la noblesa donava suport al candidat prorús a ocupar el cap d’estat del khanat) va provocar que, el 1551, Txuvàixia quedés ja sota control moscovita. L’any següent Kazan va patir el setge de les tropes russes i el dia 3 d’octubre la ciutat va caure. La majoria de la població de la ciutat fou massacrada; el khanat va quedar abolit i tots els seus territoris van restar des de llavors sota domini moscovita. Fins el 1558 van existir partides armades tàtares que resistien davant dels russos, però els seus líders van ser executats.