В 1392 году Тохтамыш вновь осадил Крым. На этот раз он одержал победу и казнил Бек-Булата. В 1393 году даже территория некоторых районов Синей Орды оказалась в руках Тохтамыша. Вновь объединив большую тюркскую орду, Тохтамыш стал искать себе союзников для продолжения войны с Тимуром. Он отправил послов к литовскому князю Ягайло, к султану Египта Эззарху и турецкому султану Баязиду.
Хотя от них он военной помощи не получил, но ободрённое их обещаниями войско Тохтамыша в 1394 году вновь прошло через Дербент и напало на Ширван. Тимур в это время находился в непосредственной близости от района, в котором действовал передовой отряд Тохтамыша. Сам Тохтамыш в это время заканчивал формирование войска для похода в Закавказье. Появление передового отряда Тохтамыша в Закавказье Тимур расценил как провокацию. Войску Тимура не составляло труда изгнать передовой отряд Тохтамыша из Ширвана за Дербент.
Новая война с Тохтамышем Тимуру в то время была не нужна. Он закреплял за собой Иран. Поэтому он послал Тохтамышу письмо-ультиматум, в котором напоминал ему его прегрешения, свои благодеяния и свои намерения решительно пресечь попытки Тохтамыша завоевать Закавказье. Но окружение Тохтамыша настояло на продолжении боевых действий. Ответ Тохтамыша был грубым, это означало, что крупного столкновения не избежать. Тимур больше не медлил. Он подтянул один корпус из Ирана, объединил его с войском, действовавшим в Грузии, и двинулся против Тохтамыша.
Передовой отряд Тохтамыша, не приняв боя, отступил на р. Кой-Су. Но Тимур одним тьменом форсировал реку выше по течению, у крепости Тарки, и принудил передовой отряд Тохтамыша отойти за Терек. Войско Тимура переправилось через Терек. К месту переправы подошли и основные силы Тохтамыша. Там и произошло сражение, которое решило участь тюркской империи Тохтамыша. Во вторник 14 апреля 1395 года войско Тимура и войско Тохтамыша сошлись на поле брани.
Численность войск на этот раз была разной. Тимур привлёк к походу 7 тьменов, что составило около 70 тысяч воинов. Тохтамыш смог собрать около 90 тысяч тюрок. Большего он собрать не мог. Сказались потери 1391 года и отход от Тохтамыша многих ханов, эмиров и беков. В отношении качества войск превосходство было на стороне Тимура. Это было типичное профессиональное ордынское войско, которым управляли полководцы. Войско было приучено к дисциплине и настроено на выполнение задачи. Выставив окопные щиты, оно приготовилось к отражению атак тюрок.
Состояние войска Тохтамыша мы уже выше описали. Здесь следует только сказать, что такое войско могло добиться успеха, если оно, действуя изгоном, внезапно нападало на противника. Хорошо организованному противнику они противостоять не могли. Тюрки Тохтамыша были хорошими конниками, стрелками из лука, рубаками, наконец. Но они утратили организационную структуру ордынского войска, а поэтому разучились беспрекословно выполнять приказы своих военноначальников и совершать сложные манёвры.
Тимур, как всегда, разделил войско на четыре части. Центр, левое и правое крыло имели по два тьмена. В резерве был оставлен один тьмен. Он решил вначале отразить атаки тюрок, а затем перейти в наступление. Тохтамыш, не имея возможности преодолеть заграждения, состоящие из телег и окопных щитов, решил вновь охватить противника с флангов. Однако теперь основные силы он решил сосредоточить на своём правом фланге, возглавить который поручил эмирам Кунче-оглану, Бек-Ярлы-оглану, Актау Давуд-Суфи и Утугу. Левый фланг Тохтамыша возглавили эмиры Исабек и Бакши-Хаджи.
Атака началась почти одновременно. Завязалось ожесточённое сражение. Тимур быстро определил распределение сил противника и сосредоточил силы левого крыла и центра для отражения главных сил противника. Сам же с правым крылом и резервом обрушился на более слабый левый фланг Тохтамыша и опрокинул его. Тохтамышу пришлось усилить своё левое крыло за счёт правого. Но это не спасло положения. На правом фланге Тохтамыша в это время начались раздоры. Один из эмиров правого крыла — Актау — вступил в ссору с эмиром Кунче-огланом из-за того, что последний хотел, чтобы черкасы первыми вступили в сражение. В результате Актау со своей ордой, состоявшей из черкас, вышел из боя, чем полностью расстроил правое крыло войск Тохтамыша, и оно начало поспешно отступать в сторону Азова.
Это и решило исход сражения. Тимур, почувствовав ослабление нажима противника на своё левое крыло и центр, снял часть сил оттуда, перебросил их на помощь своему правому крылу и перешёл в наступление. К концу вторых суток сражения левое крыло войск Тохтамыша было смято. Остатки войска Тохтамыша поспешно отступили на север. На этот раз Тимур решил разделаться с Тохтамышем окончательно. Он теперь понимал, что главной силой Тохтамыша были тюрки, располагавшиеся западнее Волги. Именно их он и решил уничтожить.