Третий этап битвы – бой главных сил. Летописец отмечает, что бой главных сил начался в двенадцатом часу дня. Когда Дмитрий увидел, что сторожевой полк истекает кровью в неравном бою, он поехал к главным силам русской рати, чтобы ввести их в бой. В это время «поиде великаа рать Мамаева, вся сила татарскаа, а отселе поиде великий князь Дмитрий Иванович с всеми князи русскими, изрядов плки противу поганым, с всеми ратми своими».
Главные силы русской рати двинулись навстречу татарам, в результате чего боевой порядок русского войска своими флангами вышел к верховьям речек Н. Дубяк и Смолка. Правый фланг оказался прикрытым Большим оврагом, впадающим в глубокую долину речки Н. Дубяк. Условия местности не позволяли татарской коннице обойти фланги русского боевого порядка. Поэтому главный удар они наносили в центре, а вспомогательные удары на флангах.
«И тако сступишася обе силы великиа на бой, и бысть брань крепка и сеча зла зело, и лиашеся кровь, аки вода и подоша мертвых множество бесчислено от обоих сил, от татарскиа и русскиа…; всюду бо множество мертвых лежаху, и не можаху кони ступати по мертвым; не токмо же оружием убивахуся, но сами себя бьюще, и под коньскыми ногами умираху, от великие тесноты задыхахуся, яко немощно бе вместитися на поле Куликове, между Доном и Мечи, множества ради многых сил сошедшеся». По сообщению летописца, наибольшие потери несла «пешая русская великая рать».
Самым устойчивым оказался правый фланг русского боевого порядка, отразивший все атаки татар. Но в центре, где противник наносил главный удар, после трех часов боя сложилась неблагоприятная для русской рати обстановка. Татары начали прорывать фронт большого полка. Только стойкость владимирских и суздальских полков позволила восстановить здесь положение и отразить атаки татар в центре. Вслед за этим татары перенесли главный удар против левого фланга русской рати, где была более удобная местность для действий конницы, так как овраги верховья р. Смолка более пологие. «И ту пешаа русскаа великаа рать, аки древеса, сломишися и, аки сено посечено, лежаху, и бе видети страшно зело… и начаша татарове адолевати». Полк левой руки сражался упорно, но под натиском превосходящих сил противника начал медленно отходить к Непрядве, обнажая левый фланг большого полка.
На направлении обозначившегося успеха натиск татар усилился. Продвигаясь к Непрядве, татары начали охватывать левый фланг большого полка. Только выдвижение частного резерва под командованием Дмитрия Ольгердовича устранило угрозу, нависшую над большим полком, продолжавшим отражать атаки татар с фронта. Приближался момент кризиса битвы.
Четвертый этап битвы – удар засадного полка. «И уже осмому (14-й час. –
Наблюдатели и командование засадного полка следили за ходом битвы из Зеленой дубравы, и многие из них считали, что пора вступать в бой, что татары уже выигрывают битву. Так думал и князь Владимир Андреевич, который говорил Боброку: «Что убо, брате, ползует стояние наше и кий успех от нас им есть? кому убо нам помощи? уже убо вси мертви лежаху христианстии полци». «Какая польза от нашего стояния в дубраве? – спрашивал князь Боброка. – Кому мы можем оказать помощь? Ведь все наши полки уже лежат мертвыми».
Боброк отвечал, что время для вступления в бой засадного полка еще не настало и надо подождать, тем более, что сильный ветер дул в лицо. Когда же воины хотели самовольно броситься на врага, Боброк заявил: «Никакоже никтоже да не изыдеть на брань, возбраняеть бо нас господь». Для того чтобы удержать полк от преждевременного выступления, был использован авторитет бога, церкви, что оказалось весьма действенным для верующих воинов.
«И уже девятому (15-й. –
Боброк выбрал момент для контратаки, когда противник увлекся преследованием остатков полка левой руки. Татары были уверены в победе. Уже все татарское войско было вовлечено в бой и сил для контрманевра не осталось.