В Москве настороженно ждали известия о начале мамаева нашествия на Русь, пришло оно в самом конце июля 1380 года. Силы Мамая были огромны, хотя достоверных летописных сведений о соотношении сил в битве на Куликовом поле нет. Численность золотоордынского войска в разных источниках колеблется между 100 и 200 тысячами человек. Русское войско, вне всякого сомнения, было намного меньше и скорее всего вдвое.
Мамай основательно готовился к большому походу на Русь. По его грозному повелению пришли войска подвластных Золотой Орде народов — черкесов и осетин, «бусурмане» из Волжской Булгарии и буртасы (мордва). Из Таны (Азова) и других итальянских колоний на берегах Азовского и Черного морей пришли отряды тяжеловооруженной наемной пехоты, скорее всего венецианцев.
Мамай намеревался в 20-х числах сентября соединиться с великим князем литовским Ягайлой, который стал его союзником в войне с Московской Русью. После этого намечался совместный поход на Москву. Попытка привлечь к походу князя Олега Рязанского не увенчалась успехом.
Получив известие о выступлении Мамаевых полчищ, великий князь стал собирать в Москве большую рать. На помощь ему привели свои полки удельные князья. Преподобный Сергий Радонежский напутствовал великого князя на битву. В благословенной грамоте говорилось «Иди, господин, иди вперед. Бог и Святая Троица поможет тебе!» Все русское войско знало об этом.
Оставив для защиты стольного града часть сил, Дмитрий Иванович повел русское войско к городу-крепости Коломне и на берегах реки Оки встал походным лагерем. Высланная далеко вперед конная разведка — «сторожа» донесла, что Мамай со своим огромным войском расположился на реке Мече, правом притоке Дона.
Русская рать 26—27 августа переправилась через Оку. План московского князя был смелым и точно рассчитанным. Он задумал разбить войско Мамая еще до соединения с ним Ягайлы и потому двинул далеко на юг свои полки. 6 сентября близ впадения в Дон реки Непрядвы русская «сторожа» разгромила разведывательный конный отряд ордынцев.
На военном совете русских князей было решено перейти Дон, чтобы в чистом поле сразиться с ордынцами. В ночь на 8 сентября русские полки по наведенным мостам и вброд перешли на правый берег реки и расположились выше устья Непрядвы. Так, проделав путь в 200 километров от Коломны до Дона, русская рать вышла на Куликово поле.
Дмитрий Московский построил свои войска. Впереди поставили сторожевой полк — его задачей было не позволять ордынским конным лучникам засыпать ливнем стрел главные силы русских. Затем стал передовой полк, которому предстояло принять на себя первый удар главных сил Мамая. За передовым выстроился большой пеший полк. На флангах стали полки правой и левой руки. На случай, если неприятель где-нибудь прорвет русский строй, был оставлен в тылу резервный полк.
В густой дубраве на левом крыле укрылся сильный засадный полк. Засадой командовали князь Владимир Серпуховский и зять Дмитрия Ивановича воевода Дмитрий Боброк-Волынский. Этому полку предстояло выйти на поле Куликово в самую решающую минуту. Известно, что ордынская конница так и не обнаружила русский засадный полк.
Перед сражением Дмитрий Московский объехал все построившиеся на поле полки и обратился к ним с традиционным призывом постоять за землю Русскую. После этого он поменялся с ближним боярином Михаилом Бренком убором московского государя и в простых воинских доспехах встал в первые ряды русской рати.
Ордынское конное войско появилось на горизонте примерно в 10 часов утра. Мамай, разбивший свой шатер на вершине Красного холма, с удивлением и тревогой осматривал видневшиеся вдали полки московской рати. Такой встречи от данников Золотой Орды он явно не ожидал.
Мамай был опытным полководцем. Он сразу понял, что на Куликовом поле ему не удастся использовать свое преимущество в коннице. Густые дубравы и речушки с топкими берегами надежно прикрывали фланги русских от обхода. Оставалось только одно — атаковать московскую рать в лоб, с фронта. Мамай приказал спешиться части своих всадников в помощь наемной итальянской пехоте. На флангах он поставил тяжеловооруженную конницу, за Красным холмом — сильный резерв.
Сражение началось около 12 часов дня поединком русского воина инока Пересвета и ордынского богатыря Челубея. Два витязя сошлись на копьях, и оба погибли.
После этого ордынская легкая конница атаковала сторожевой конный полк русских. Татарские лучники встретили упорное сопротивление княжеских дружинников и долго не могли заставить их отойти назад.
После этого ордынское войско начало атаку по всей ширине Куликова поля. Сторожевому полку пришлось отойти к передовому, но и тот не выдержал натиска врага. Затем в битву вступил пеший большой полк. Ожесточенное сражение шло в течение двух часов, распавшись на отдельные единоборства, когда каждый, по словам летописца, «своего супротивника искаше победите».
Мамай все же нашел способ прорваться в тыл русской позиции. На ее левом фланге перед дубравой была довольно широкая лощина, ровное дно которой позволяло тяжеловооруженным всадникам набрать таранную скорость. Мамай и бросил сюда резервную конницу. Она прорвала строй русского полка левой руки и оказалась между Доном и тылом сражавшегося большого полка. Ордынцев остановил русский резерв, сразу же вступивший в бой.
Из боевого порядка русской рати под натиском превосходящих сил золотоордынцев устоял только полк правой руки, который в сражении так и не подался назад ни на шаг. Здесь воеводам даже пришлось сдерживать ратников, чтобы они не шли вперед и не отрывались от рядов большого полка.
На Красном холме уже праздновали победу, когда из дубравы в критический момент вышел русский засадный полк. Он ударил в тыл и во фланг прорвавшейся к Дону ордынской коннице. Этот удар позволил русским князьям и воеводам перестроить полки для продолжения битвы, которая длилась еще примерно час. Мамаево войско было разгромлено наголову и обратилось в бегство. В числе первых бежал и правитель Золотой Орды.
Русская конница преследовала врага буквально по пятам — от Куликова поля до притока Дона реки Красивой Мечи. Это расстояние примерно в 40 километров. Погоня продолжалась до наступления темноты.
Победа досталась русским дорогой ценой. Потери сторон были огромны. В числе погибших оказалось много русских князей и бояр. Сам великий князь Дмитрий Иванович мужественно и стойко бился в рядах большого полка.
За великую победу 8 сентября 1380 года народ прозвал героя Донского побоища (так современники называли Куликовскую битву) — Донским. А его двоюродного брата князя Владимира Серпуховского — Храбрым.
В тот день великий князь литовский Ягайло находился всего в 30—40 километрах от Куликова поля. Он так и не успел соединиться с Мамаем. Узнав о страшном разгроме войска Золотой Орды, литовцы не стали испытывать судьбу и ушли обратно.
Мамаю, покинутому воинами и последними мурзами, пришлось бежать из Сарая в Крым, в город Кафу. Он прибыл туда со своими немалыми сокровищами, и это решило его судьбу. Его впустили в город и там убили.
В 1382 году хан Тохтамыш, захвативший власть в Золотой Орде, с большим войском подошел к Москве, по пути был взят и сожжен город Серпухов. Великому князю, у которого под рукой не оказалось сильного войска, пришлось с семьей укрыться за Волгой в Костроме.
Оборона Московского Кремля была возложена на внука литовского великого князя Ольгерда Остея. Три дня горожане отбивали яростные приступы золотоордынцев с помощью нового, ранее неизвестного оружия — огнедышащих «тюфяков» — пушек. После этого Остей и столичные «лучшие люди» решили откупиться от хана Тохтамыша. 26 августа большая депутация из бояр и духовенства вышла из крепостных ворот. Ордынцы сразу же напали на нее, убили Остея и ворвались в крепость.
Москва подверглась разграблению. Погибли более 10 тысяч москвичей и жителей окрестностей. Множество людей было уведено в полон. После этого золотоордынцы опустошили многие земли Московского княжества, взяв штурмом город Переяславль. Но у Волоколамска большой ордынский отряд встретил князь Владимир Серпуховской и разгромил его. После этого хан Тохтамыш покинул русские пределы, ограбив по пути Рязанское княжество.
Чтобы остаться на великокняжеском престоле, Дмитрию Донскому пришлось отправить заложником в Сарай старшего сына-наследника Василия. Орда стала брать с Руси «великую дань тяжкую». Платить пришлось не только серебром, как было раньше, но и золотом.
В последние годы своей жизни великий князь московский успешно воевал с Рязанью и Новгородом. Весной 1389 года он серьезно заболел и, чувствуя скорую кончину, составил завещание. Дмитрий Донской умер сравнительно молодым — ему не было еще и 39 лет, из которых он более 29 лет правил «на Москве». Своим сыновьям он оставил Московское княжество, которое за 30 лет его правления увеличилось в несколько раз.