Дело в том, что начиная с 1377 г. Тохтамыш предпринимал одну неудачную попытку за другой вторгнуться на территорию Золотой Орды и захватить Сарай, опираясь на поддержку правителя Мавераннахра эмира Тимура (Тамерлана). Одновременно обострилась обстановка на границе подвластных ВКМ территорий с Ордой. Скудость дошедшей до нас информации об ордынской политике этого периода и намерениях князя Дмитрия оставляет место для двойственных толкований. Известно, что 2 августа 1377 г. ордынское войско под командованием царевича Араб-шах Муззаффара (Арапша летописей) разгромило на реке Пьяни в 100 км от Нижнего Новгорода объединенное войско вассальных Москве княжеств. То ли командовавшие войском нижегородские князья готовили нападение на лежавшие за рекой вассальные Орде мордовские земли и Араб-шах остановил агрессию, в наказание разорив Нижний Новгород. То ли русское войско было собрано для защиты от ордынцев, которые готовили карательный набег за прошлогодний поход на Булгар (однако ограничились лишь разгромом Нижнего Новгорода). Также непонятно, стал ли Араб-шах уже в это время ханом в Сарае (известны отчеканенные им монеты) при поддержке Мамая и выполнял его волю, то ли еще был улусным правителем и действовал по собственной инициативе.
Весной 1378 г. Тохтамышу удалось захватить восточную часть Золотой Орды, и он вступил на территорию к западу от Волги, контролируемую Мамаем. Несмотря на эту угрозу, летом Мамай счел необходимым отправить корпус из 5 туменов (номинальной численностью в 50 тыс. человек) под командованием мирзы Бегича против ВКМ. Вопреки обычаю, князь Дмитрий не стал дожидаться врага за стенами нового каменного кремля или пытаться откупиться. Он выступил с войском навстречу и на реке Вожа (приток Оки, в 25 км от Рязани) 11 августа разгромил ордынский корпус, все пять темников погибли. В отличие от грабительского рейда Араб-шаха 1378 г., в этот раз поведение обеих сторон позволяет говорить о войне как политическом противостоянии (а не экономическом предприятии). Вероятно, установление контроля над ВКМ (более плотного, чем существовавшие вассальные отношения) в глазах Мамая должно было обеспечить победу над Тохтамышем.
К апрелю 1380 г. Тохтамыш занял практически всю территорию Золотой Орды, включая столицу Новый Сарай. Подконтрольная Мамаю территория сократилась до междуречья Волги и Дона и причерноморских степей. Поражение при Воже существенно ослабило вооруженные силы Мамая, а битва 8 сентября 1380 г. с войском под командованием князя Дмитрия на Куликовом поле (в междуречье Дона и Непрядвы, в 300 км к югу от Москвы) принесла ему окончательный разгром и поражение в противостоянии Тохтамышу. Мамай бежал в Крым и через несколько недель был там убит.