Летом следующего года на ставших непокорными русских двинулся посланный Мамаем Мурза Бегич. 11 августа 1378 года на берегу реки Вожи сошлись русские войска с Дмитрием во главе и татарская конница. Татары переправились через реку и бросились в атаку. Русские пошли в контратаку, которая была произведена с охватом обоих флангов противника. Татары были опрокинуты и, понеся большие потери, в панике бежали. Битва на Воже стала переломным моментом в истории взаимоотношений орды и Руси. После победы русские воспрянули духом, убедились в своей силе, в способности Руси один на один биться со «злым татарином».
Мамай, ранее правивший от имени хана, после смерти хана Магомета стал самостоятельным правителем Золотой Орды и решил восстановить былое подчинение «русского улуса» орде. Летом 1380 года Мамай с огромным войском в 200 тысяч человек переправился через Волгу и начал кочевать у устья реки Воронеж.
Мамай заключил союз с литовским князем Ягайло и рязанским князем Олегом. Он нанимает генуэзскую пехоту, которой очень не хватало татарам, привыкшим к конному бою. Кроме генуэзцев, в войске Мамая были бесермены (камские булгары), армяне, черкасы (черкесы), ясы (осетины), буртасы (поволжский народ). Союз Мамая с Ягайло явился страшной угрозой Москве и всей Руси. План союзников заключался в том, чтобы, разгромив и разделив Русь, ликвидировать ее самостоятельность.
Заключение союза между двумя злейшими врагами Руси заставило Дмитрия Ивановича энергично взяться за формирование войска. Он скликает рати подвластных ему и союзных князей, собирает ополчения с городов и волостей, которые поднялись на защиту своей Родины. Князю Дмитрию удалось собрать огромную по тем временам стотысячную рать. Он приказал всему войску сойтись в Коломне к 15 августа. К назначенному сроку сюда явились, кроме московских войск, ополчения: муромское, владимирское, переяславское, костромское, ростовское, ярославское, белоозерское и другие.
Поднялась Русь. Шли князья со своими дружинниками, шли народные ополчения, набиравшиеся из крестьян и «черных людей» городов. Подъем и воодушевление царили в русском войске. Старинное сказание о Куликовской битве – «Задонщина» говорит: «В Москве кони ржут, звенит слава по всей земле русской, в Коломне трубы трубят, в Серпухове бубны бьют, на берегу Дона знамена стоят, в Новгороде гудит и зовет вечевой колокол». Благословение и напутствие получил Дмитрий от почитаемого на Руси настоятеля Троице-Сергиевого монастыря Сергия Радонежского. По преданию, дал Сергий князю и двух своих иноков Пересвета и Ослябю.
Русь готовилась к бою. Дмитрий Иванович прежде всего собрал сведения о врагах. Из показаний пленного татарина стало известно, что Мамай не спешит, поджидая осени, когда к нему присоединится Ягайло, так как без литовцев напасть на Москву он не решался. В Москве на совещании князей и воевод было решено предупредить соединение войск литовского князя Ягайло с Мамаем, бить врага по одному. А для этого необходимо было немедленно выступить навстречу татарам. И 26 августа 1380 года русские войска вышли из Коломны и двинулись к Оке, а пятого сентября недалеко от устья Непрядвы первые отряды русских вышли к Дону. Из сообщений разведчиков Дмитрий узнал, что Мамай в ожидании войск Олега и Ягайло стоит у Кузьминой гати. Надо было решать вопрос, где и когда дать бой Мамаю, переправляться на правый берег Дона или ожидать татар, оставаясь на левом берегу. Более осторожные князья советовали не ходить за Дон, так как путь к отступлению будет отрезанным. Другие же, более решительные, настаивали на переправе, считая, что русские войска, имея за собой Дон и не имея возможности спастись бегством, будут лучше биться. Дмитрий же разрешил спор такими словами: «Братья, лучше честная смерть, чем позорная жизнь, лучше не идти против безбожных татар, чем, пришедши и ничего не сделав, возвратиться обратно; пойдем немедленно все за Дон и там сложим свои головы за святую церковь, за православную веру, за наш народ».