Из Сизаса Тамерлан выслал разведку в направлении на Токат, чтобы обнаружить противника и занять переправы через р. Кизил-Ирмак. Разведка свою задачу выполнила, обнаружив к северу от Анкары сосредоточенное турецкое войско.
Чтобы отрезать турецкое войско от Египта, Сирии и Багдада и выманить его из горно-лесистой местности, монголы двинулись на Кесарию, а оттуда на Анкару.
Из Киршеира Тамерлан выслал новый разведывательный отряд (1 тыс. коней) для уточнения места нахождения и характера действий турецкого войска. Затем монголы осадили Анкару – столицу Турции, вследствие чего войско турок вынуждено было выйти на равнину. Тогда монголы сняли осаду Анкары и, сделав небольшой переход, стали лагерем и укрепились.
Тамерлан узнал, что турецкое войско давно не получало жалованья и что в его рядах много недовольных, особенно татар. Он послал лазутчиков к татарам, предлагая выплатить положенное им жалованье за службу у Баязета при условии, если они перейдут на его сторону.
Баязет построил боевой порядок своего войска тылом к горам с путями отступления на правом фланге. Центр боевого порядка был сильным, а фланги слабыми. Монголы, наоборот, имели сильные фланги. Кроме того, у них имелся довольно сильный резерв, состоявший из 30 тумыней отборных войск.
Бой завязала легкая конница монголов, а затем авангард правого их крыла безуспешно атаковал сербов. После этого было введено в бой все правое крыло монголов, которое охватило сербов с левого фланга и тыла, но сербы продолжали упорно сопротивляться. Авангард левого крыла монголов вначале имел успех, так как 18 тыс. наемников-татар перешло на сторону Тамерлана. Правый фланг турецкого войска, которым командовал Сулейман – сын Баязета, начал отступать. В этот момент Тамерлан ввел в бой часть второй линии, пытаясь отрезать сербов от главных сил турок, но сербам удалось прорваться и соединиться с янычарами.
Тамерлан ввел в бой резерв, который стал окружать главные силы турок. Сербы начали отступать на запад. Монголы легко завершили окружение янычар, перебили их, а Баязета взяли в плен.
Для преследования остатков турецких войск, которыми командовал Сулейман, Тамерлан выделил 30 тыс. человек, из которых 4 тыс. на пятые сутки прискакали к Бруссе. С небольшим отрядом Сулейман едва успел сесть на корабль и отплыть от берега.
Разгромив войско Баязета, монголы двинулись к Смирне, после двухнедельной осады взяли ее и разграбили. Затем монголы повернули в Грузию, вновь ее разгромили и возвратились в Самарканд. Здесь 70-летний монгольский завоеватель начал готовиться к войне с Китаем, но в самый разгар этих приготовлений в 1405 г. умер.
В войне с турками монголы создали охватывающую базу, которая надежно обеспечивала их тыл и изолировала турецкое войско. Тамерлан организовал разведку противника и местности, правильно оценил обстановку, наметил цель, составил план действий, захватил инициативу в свои руки и прервал коммуникации противника.
Использовав недовольство в разноплеменных рядах турецкого войска, он заставил его вести бой в крайне невыгодных условиях.
Оценивая военное искусство монголов, можно отметить, что они вели войны большими массами легкой конницы. Они создали централизованную вооруженную организацию с высокой воинской дисциплиной, с иерархией командного состава, который располагал дисциплинарной властью и пользовался большим авторитетом.
Сила монгольского войска, как и войск других аналогичных, по своему характеру государств, заключалась в их родовых и племенных связях, что давало им большое преимущество над противником, у которого внутренние противоречия разделяли и разобщали людей (религиозные и племенные противоречия в Средней Азии, феодальные междоусобицы в Европе). Политической и военной феодальной раздробленности противостояла политическая и военная централизация монгольского государства. Политическая и военная слабость противников прежде всего были причинами крупных военных успехов монголов. Хотя народ и оказывал сопротивление монголам-завоевателям, но обычно продажная знать шла на сговор с ними с целью сохранения себя и своих богатств. В этой обстановке эффективным оказывались коварство и вероломство. Так было в Самарканде, где народные массы стойко обороняли свой город. Когда в 1365 г. жители Самарканда нанесли поражение монголам, Тамерлан под предлогом переговоров заманил к себе их вождя Абу-Векир-Келеви и убил его.
Монголы, как и арабы, широко использовали достижения науки и техники, особенно Китая. Они заимствовали у китайцев не только их технику, в частности порох, но и военную науку.
Наконец, большое преимущество монголов по сравнению с противником заключалось в высокой подвижности их конницы и умении маневрировать ею.
Политика монголов-завоевателей была направлена прежде всего на обострение внутренних противоречий у своих противников, на разобщение народа и правительства, на разложение его войска и подавление воли противника к сопротивлению, на дезорганизацию его обороны еще до того, как она будет организована.