Потеря Хорезмского оазиса никак не повлияла на решимость Тохтамыша вести войну. Осенью 1388 года по Р.Х. хан Золотой Орды, собрав внушительную армию из татар, черкесов, кипчаков (половцев), булгар, аланов Крыма, Азака и Кафы, русских, башкирдов (венгров) и мокши, перешёл реку Сырдарью и разграбил Яссы (в Туркестане) и прилегающие к ней территории. Походу на Самарканд помешали плохие зимние условия. Тамерлан поначалу не спешил начинать боевые действия, ожидая сбор всего войска, но затем его планы изменились. Он решает дать Тохтамышу генеральное сражение. Успех Тамерлану обеспечил обходной манёвр авангарда, возглавляемый перебежчиками ордынским эмиром Кунче-огланом и царевичем Темир-Кутлуг-огланом, сыном Тимур-Малика, племянником Урус-хана. Эти ордынцы перебежали к правителю Маверранахра после того как был подавлен мятеж с их участием, причиной которому послужила неудача среднеазиатского похода 1387 года. Армия Тохтамыша было отброшена за Сырдарью. В конце зимы — начале весны 1389 года Тамерлан, переправившись через реку, отбросил ордынцев до Белака. Завершить победную кампанию Тамерлану помешали восстания в Могулистане и Хорасане.
В июне 1391 года Тохтамыш был разбит на реке Кондурче, одном из притоков Волги. Разгром был полный, остатки ордынского войска были прижаты к Волге, хану едва удалось спастись. В битве должно было принимать участие по обязанности вассала Орды войско московского князя Василия Дмитриевича, сына умершего в 1389 году победителя Мамая князя Дмитрия Ивановича Донского, однако русский князь счастливо избежал участи проливать русскую кровь за ордынское дело. Видя, что Тохтамыш терпит поражение, Василий Дмитриевич увёл армию в низовья Камы и далее переправился через Волгу. Тамерлан не стал преследовать русских.
Тохтамыша не было в Орде до осени 1391 года. Когда он, в конце концов, вернулся к себе в Дешт-и-Кипчак, на ханском престоле сидел царевич Бек-Булат, один из перебежчиков в стан Тамерлана. Тохтамыш собрал армию и выгнал Бек-Булата из Сарая. Свергнутый с престола хан бежал в Крым, а на власть в Золотой Орде немедленно объявился новый претендент — Темир-Кутлуг, объявленный ханом эмир Мангытского юрта Едигеем (Идигу). Едигей (Идигу) был сыном эмира Балтычака из монгольского племени мангыт (мангутов). Балтычак служил правителю Белой Орды Урус-хану. При нём эмир не достиг высоких чинов. Зато при сыне Урус-хана Тимур-Малике Балтычак становится беклярбеком. Произошло это после того, как многие подданные, в том числе и беклярбек Казанчи, недовольные распутным поведением хана, покинули Тимур-Малика. Старший сын беклярбека Балтычака Иса также служил ханам Белой Орды, а Едигей (Идигу) находился в рядах приверженцев Тохтамыша. Когда Тимур-Малик, преданный войском, был пленён, Балтычаку, схваченному вместе с ханом, было предложено служить Тохтамышу. Беклярбек отказался и пожелал быть казнённым и похороненным вместе с господином. Примечательно, что оба сына в этот момент числились на службе у Тохтамыша.
Тохтамыш в этот момент был занят осадой Солхата, которую ему пришлось снять, чтобы разобраться с возникшей проблемой. Возвратившись в Сарай, он изгнал и Темир-Кутлуг-оглана, после чего весь 1392 год воевал с Бек-Булатом. Военные действия завершились победой Тохтамыша и убийством царевича Бек-Булата. Таким образом, к началу 1393 года Тохтамыш восстановил главенство практически над всей Золотой Ордой, за исключением некоторых территорий Синей Орды и начал сколачивать антитамерланову коалицию, в которой мыслилось привлечь литовского князя Ягайло, мамлюкского султана Египта из династии бурджитов Насируддина Абу-Саадата Фарадж-ан-Насира, турецкого султана Баязида I Молниеносного и грузинского царя Георгия VII.
Сохраняющаяся угроза владениям в Средней Азии принудила Тамерлана выступить против Тохтамыша, тем более, что ордынцы напали на Дербент и вступили в область Ширван, государство ширваншахов. Тамерлан двинулся навстречу татарам. Получив донесение о приближении армии правителя Маверранахра, Тохтамыш отправляет к нему посланника с предложением о мире. Посол добрался до Дербента, где узнал, что Тамерлан во главе большой армии уже подходит к границам Золотой Орды. Испугавшись, посланник повернул назад и сообщил Тохтамышу, что его могущественный враг уже близко. Татарский хан выдвинул навстречу Тамерлану авангард под командованием эмира Казанчи-бахадура, с тем, чтобы задержать продвижение тамерлановых войск. Сам Тохтамыш встал лагерем на берегу Терека. Казанчи-бахадур был вынужден отступить после того, как не сумел воспрепятствовать переправе армии Тамерлана через реку Хой (Куй-суй). В апреле 1395 года Тамерлан вышел к Тереку и разбил лагерь напротив лагеря Тохтамыша. Противников разделяла только река. Положение Тамерлана осложнялось тем, что Тохтамыш перегородил удобный для перехода берег защитным фортификационным сооружением из окопных щитов, укреплённых кольями, за которыми было вырыто несколько глубоких рвов. Три долгих дня шёл бой за переправу. На третьи сутки воинам Тамерлана удалось под покровом ночи отбросить ордынцев и захватить береговое заграждение.
В ночь на 14 апреля 1395 года Тохтамыш начал атаку на флангах. Атака была отбита. 15 апреля 1395 года ордынцы повторили наступление. Тамерлану пришлось ввести в бой резерв. Левый фланг армии Тохтамыша был ослаблен до такой степени, что хан вынужден был начать перегруппировку сил для выправления опасной ситуации. Однако это ничем не помогло ордынцам. 16 апреля 1395 года левое крыло татарской армии было смято, на правом, в результате ссоры двух эмиров, часть войска покинула поле боя и отошла к Азову. Армия Тохтамыша дрогнула и побежала. Битва была решительно проиграна, а с ней проиграна и война.
На ханский престол сел ставленник Тамерлана — младший сын Урус-хана царевич Кайрыджак (Куюрчук-оглан, Корейчак). Правление Кайрыджака было недолгим. Ему наследовал двоюродный брат — царевич Темир-Кутлуг-оглан.
Бывший хан Золотой Орды Тохтамыш попытался было вернуть себе власть. Набрав армию из своих сторонников, он захватил Сарай-Берке, но был побеждён Темир-Кутлугом, вступившим в союз с мурзой Едигеем (Идигу), которого назначил беклярбеком. Разбитый в очередной раз Тохтамыш ушёл к великому князю Литовскому Витовту Кейстутовичу.
Итак, 12 августа 1399 года по Р.Х. на реке Ворскла сошлись две рати: объединённая армия Великого княжества Литовского под начальством Великого князя Литовского Витовта и небольшое, поначалу, татарское войско хана Золотой Орды Темир-Кутлуга.
Причиной, по которой Темир-Кутлуг выступил навстречу Витовту, стал отказ великого князя Литовского выдать Орде беглеца Тохтамыша. А отказал ордынцам Витовт потому, что заключил с Тохтамышем соглашение — литовский князь помогает свергнутому правителю вернуться на престол, тот же уступает Витовту русские земли.
Тохтамыш бежал в пределы Великого княжества Литовского не один. С ним был верный иль — родичи, их семьи, зависимые от низложенного хана люди и гвардия — общим числом сорок тысяч человек, из которых несколько тысяч были воинами. Это позволяло считать бывшего властителя Орды не просто беглецом, а законным наследником на ордынский престол. Витовт поселил Тохтамыша и его людей в окрестностях города Лида, обязав при этом жителей содержать пришельцев. Сам же Великий князи Литовский не торопился воевать Орду. Он был занят более насущными проблемами — борьбой с Тевтонским Орденом и вмешательством в дела Северо-Восточной Руси (играя на противоречиях между Новгородом и Москвой).
Едигей дважды требовал от Витовта выдать ему беглеца и дважды Великий князь Литовский отказывал татарам.
Желая побудить Витовта к войне, Тохтамыш предложил тому выгодную сделку: он признавал право Великого князя Литовского на московское великое княжение, на Новгород, Псков, Тверь, Рязань в обмен на возвращение Тохтамышу золотордынского трона и сохранение за ним Сарая, Булгарии, Хаджи-Тархана (Астрахани), Азова и Заяицкой Орды.
Витовт принял предложение Тохтамыша, заявив при этом самонадеянно: «А немцев я и сам возьму!». В это же время он добился от Ордена согласия на своё княжение на Руси, обещав взамен уступить Ордену Псков.
Исполняя свою часть договора, литовский князь собрал сильную армию, доходившую до ста тысяч воинов. Сам он в это время находился в Киеве. В составе войска были русские удельные князья Литвы и Юго-Западной Руси, в их числе Андрей Ольгердович Полоцкий, Дмитрий Ольгердович Брянский (участники Куликовской битвы), Глеб Святославович Смоленский, Иван Борисович Киевский, Дмитрий Данилович Острожский, Дмитрий Михайлович Боброк-Волыский (бывший воевода засадного полка в Куликовской битве, решившего её исход) и другие, общим количеством пятьдесят, польские паны со своими дружинами, татары, предводительствуемые Тохтамышем, рыцари Тевтонского Ордена с несколькими сотнями панцирных всадников. Помимо холодного оружия и самострелов, армия Витовта имела на вооружение огнестрельные орудия — пушки и пищали.
В начале июля месяца 1399 года по Р.Х. литовско-русское войско выступило из Киева и двинулось по левому берегу Днепра на юг. В конце июля армия ВКЛ достигла нижнего течения реки Ворскла и остановилась на правом берегу её.
Уступая Витовту в количестве воинов, Темир-Кутлуг постарался оттянуть начало сражения и вступил в великим князем Литовским в переговоры, имея целью дождаться подхода армии мурзы Едигея (Идигу).
Витовт озвучил условия договора — платить Литве дань и чеканить на монетах печать и имя Витовта. В представлениях XIV века требование чеканки печати на монетах свидетельствовало о полном подчинении Орды Великому княжеству Литовскому. Темир-Кутлуг изъявил готовность быть данником литовским, но относительно чеканки монет с именем литовского князя просил дать ему на размышление три дня. Витовт не возражал, он согласился подождать. В это самое время подоспел мурза Едигей, и соотношение сил резко переменилось.
Едигей просил Витовта о личной встрече. Когда они сошлись с глазу на глаз, мурза сказал великому князю: «Храбрый князь, если Темир-Кутлуг хочет быть твоим сыном, так как он моложе тебя, то, в свою очередь, будь ты моим сыном; я старше тебя; поэтому плати мне дань и вели изображать мою печать на литовских монетах».
Ответ Едигея взбесил литовского князя. Витовт приказал выводить войско из укреплённого лагеря. Переправившись через реку, литовско-русская армия выстроилась в боевые порядки. Впереди союзных ратей располагалась артиллерия и строй арбалетчиков. Татарское войско было построено в шесть больших корпусов. Резервный полк под командованием самого ногайского мурзы скрывался в овраге позади большого кула (полка).
Битву начали союзники. Первый удар заставил татар дрогнуть. На флангах союзные воска начали теснить ордынцев. Видя, что татары под ударами конных русско-литовских хоругвей начали отступать, Витовт бросил в бой последний резерв: польских, литовских и немецких рыцарей. Это решение оказалось для союзного войска роковым: то, что виделось отступлением, на самом деле было обычным тактическим приёмом ордынцев. Татары притворно отступили в степь, погнавшаяся за ними тяжелая конница союзников утомилась. Татарская армия развернулась и Едигей ударил свежими туменами и личной гвардией по флангам литовско-русского войска, прорываясь союзникам в тыл.
Ордынцы окружили армию Витовта и, не вступая с ней в ближний бой, наносили страшные потери, обстреливая из луков на безопасном расстоянии. Союзная конница понесла тяжелые потери. Остатки её бросились назад, татары преследовали отступающих и на их плечах ворвались в ряды выстроенной пехоты. Возникшая паника сломала строй пехотинцев. Союзники побежали. Огнестрельное оружие мало им помогло. Неуклюжие и неповоротливые пушки и пищали не могли нанести большой урон быстро маневрирующей татарской коннице.