Новгород, среди боярской верхушки которого уже тоже сложилась «литовская партия», в данный момент не был опасен. Благодаря стараниям московского боярства и митрополита Алексея Новгород признал власть Дмитрия Ивановича и заключил с ним союз против немцев, Литвы и Твери. Таким образом, только Тверь как союзник Литвы на данном этапе представляла собой опасность.
Оправившийся от войны с Ольгердом Дмитрий идет на Смоленск и Брянск, отомстив смоленским и брянским князьям за помощь, оказанную ими Ольгерду.
В августе 1370 г. Дмитрий объявляет войну Твери. Михаил Александрович бежал в Литву, а московские войска опустошили Тверскую землю, разгромили Микулинское княжество, вотчину Михаила. Занятый борьбой с немецкими рыцарями, Ольгерд не мог ему помочь. Тогда у Михаила появляется мысль использовать для борьбы с Москвой Орду. Он готовится к поездке в Орду, но Дмитрий сумел его предупредить. Михаилу стало известно, что повсюду на пути из Твери в Орду расставлены люди Дмитрия, готовые его схватить. Пришлось неудачливому тверскому князю снова обратиться к помощи Ольгерда.
На этот раз Ольгерд вышел в поход вместе с Кейстутом, Михаилом и Святославом Смоленским. Литовско-русские войска осадили Волоколамск, но неудачно, а 6 декабря 1370 г. литовцы подошли к Москве, за стенами которой снова укрылся Дмитрий. Но на этот раз московские князья действовали энергичнее. Владимир Андреевич Серпуховский стоял с большой ратью в Перемышле, готовясь в поход на литовцев. К нему пришли союзные войска князя Пронского и Олега Ивановича Рязанского. Ольгерд, видя, как неблагоприятно для него складываются обстоятельства, запросил мира, но несговорчивым на этот раз оказался Дмитрий. Он соглашается лишь на перемирие до Петрова дня (29 июня по старому стилю). Ольгерд повернул назад, осторожно двигаясь среди враждебного ему русского населения и ожидая погони. Примирился с Дмитрием и Михаил, но ненадолго. Уже в 1371 г. он осуществляет свой план — едет в Орду и получает наконец от хана Мамая ярлык на великое княжение. С ним приехал и ханский посол Сырохожа. Но владимирцы не пустили в свою землю Михаила. Тогда Михаил начал «воевать» московские земли. Дмитрий, воспользовавшись этим обстоятельством, пригласил к себе ханского посла Сырохожу, одарил его и привлек на свою сторону. Обнадеженный Сырохожею Дмитрий поехал в Орду, задобрил богатыми подарками Мамая и его жен, а также татарских темников и получил ярлык на великое княжение. В Орде в то время был молодой тверской князь Иван Михайлович, задолжавший хану 10 тысяч рублей, которые был не в состоянии уплатить. Дмитрий выплачивает хану за него эти деньги, а Ивана захватывает с собой в качестве заложника. Уже один этот факт говорит о том, что борьба Михаила с Дмитрием была неравной. Дмитрий легко уплатил ту сумму, которую никак не мог внести тверской князь. Дмитрий был богаче тверского князя, и если бы не Ольгерд, последний давно вынужден был бы смириться. Казалось, наступил момент, когда Дмитрий сможет разделаться со своим врагом, но в это время вспыхивает война с Олегом Ивановичем Рязанским.
Мы не знаем, какие обстоятельства привели к ссоре недавних союзников — Олега Рязанского и Дмитрия, но уже в декабре 1371 г. московские войска под командованием Дмитрия Михайловича Волынца идут на Рязань. Рязанцы, опытные воины, с детства привыкшие к стычкам с татарами, похвалялись, что они без оружия победят москвичей и веревками перевяжут их. У Скорнищева встретились рязанские и московские войска. Рязанцы были разбиты. Князь Олег Иванович спасся бегством с небольшой дружиной. Этим воспользовался другой рязанский князь, Владимир Пронский, союзник Дмитрия Ивановича, и на некоторое время захватил Рязань.
Война с Рязанью ненадолго отвлекла Дмитрия от основной его задачи — борьбы с Михаилом Тверским. Последний снова «наводит» литовцев на русскую землю. Снова войска Кейстута, Витовта и Андрея Ольгердовича воюют в русской земле, опустошают волости, сжигают города Кистму, Дмитров, Переяславль, Кашин, князь которого, Василий, попытался перейти на сторону Дмитрия Ивановича.
Новгородцы не признали Михаила, потерявшего ярлык на великое княжение, своим князем, изгнали из Торжка его наместников, но за это он взял Торжок и разгромил новгородскую рать. Весной 1372 г. на помощь своему родственнику Михаилу снова приходит Ольгерд «со многою силою». На этот раз Дмитрий подготовился и в июле 1372 г. у Любутска разбил сторожевой полк литовцев. Ольгерд вынужден был просить мира. Дмитрий согласился лишь на короткое перемирие, до 26 октября, причем литовский князь обещал отныне не вмешиваться в дела Твери и не защищать тверского князя.
Оставленный своим союзником, Михаил теперь был беспомощен. Правда, он не сдавался. В Москве нашлись два человека, которые из личных целей попытались помочь Михаилу. Это был Иван Васильевич Вельяминов, который рассчитывал унаследовать отцовскую должность московского тысяцкого (ее упразднил Дмитрий), и крупный купец, торговавший с генуэзской колонией в Крыму — Судаком, или Сурожем, Некомат Сурожанин.