«И тако сступишася обе силы великиа на бой, и бысть брань крепка и сеча зла зело, и лиашеся кровь, аки вода, и подоша мёртвых множество бесчислено от обоих сил».
В ответ на такой напор русские командиры вводят в дело основные силы, до этого момента в сражении не участвовавшие – большой полк и полк левой руки, иначе, очевидно, передовой полк и полк правой руки просто рухнули бы. С этого момента, похоже, всякий манёвр непосредственно на поле боя стал просто невозможен: две армии были стиснуты на узком пятачке между речкой Смолкой и Большим оврагом, по которому текла речка Дубняк.
Этот этап боя можно охарактеризовать как строго фронтальный, линейный бой, причём плотность сражающихся масс и ожесточение были поистине невероятными:
«И паде татарьское тело на христьанском, а христьанское тело на татарьском, исмесися кровь татарская с христианьскою, всюду бо множество мёртвых лежаху, и не можаху кони ступати по мёртвым; не токмо же оружием убивахуся, но сами себя бьюще, и под коньскыми ногами умираху, от великие тесноты задыхахуся, яко немощно бо вместитися на поле Куликове, между Доном и Мечи, множества ради многых сил сошедшеся».
В этой схватке самое активное участие принял и Великий князь Московский Дмитрий Иванович. Ещё до битвы приближённые уговаривали его не рисковать собой, на что Дмитрий Иванович им ответил:
«Братья мои, да потягнем вси съодиного, а сам лице своё почну крыти или хоронитися назади? Не могу в том быти, но хощу якоже словом, такожде и делом напереди всех и перед всими главу свою положите за свою братью и за вся хрестьяны, да и прочий, то видевше, приимуть с усердием дерзновение».
В ходе боя Великий князь потерял двух коней, на нем был «обит» доспех, погибла вся его свита. По рассказу князя Стефана Новосильского, пеший Великий князь один бился среди множества трупов против трех ордынцев. Стефан Новосильский пришёл Дмитрию Ивановичу на помощь, и сумел поразить одного из них, но тут на него самого напало ещё трое. Новосильский был сбит с коня и «пребых… во трупу мёртвом».
Сам Дмитрий Иванович был найден уже после боя, в залитых кровью и помятых доспехах, без сознания, среди гор убитых. Поначалу его приняли за мёртвого, но приведя в сознание ран на нем не было обнаружено.