Произведя смотр войскам, Дмитрий двинулся навстречу Мамаю, огибая центральные районы Рязанского княжества, строго запретив трогать рязанское население. 30 августа войска переправились через Оку, оставили на месте переправы небольшой отряд тысяцкого Вельяминова с целью направлять опоздавшие части и охранять переправу, и двинулись по окраинам Рязанского княжества к верховьям Дона. Проводниками были 10 купцов, торговавших в Крыму и знавших степные дороги. Уже на марше была выслана разведка, имевшая задание «своими глазами» обнаружить татарские войска. Разведчики под командованием Семёна Мелика обнаружили татар в трёх переходах от верховий Дона и взяли пленного из татарской знати.
Общее расположение войск противоборствующих сторон было следующим: войска Мамая подходили к верховьям Дона с юга, и востока; в 115 км от места будущего столкновения, в Рязани сидел с войсками князь Олег Рязанский (якобы союзник татар); западнее, в Одоеве, также примерно в 115 км, стояли войска литовского князя Ягайло; с севера, с расстояния в 125 км от верховий Дона, навстречу татарам двинулось, вклинившись меж литовскими и рязанскими войсками, войско Дмитрия, к которому на марше присоединились литовские полки братьев князя Ягайло.
Логика подсказывает, что союз Мамая с рязанцами и литовцами был фикцией, и Дмитрий прекрасно знал это. Идти навстречу татарам и оставлять на флангах и практически в тылу татарских союзников было самоубийством. Традиционно считалось, что Дмитрий тем самым не давал своим противникам соединиться, бил их по частям. Не учитывается, однако, что, наступая на татар, Дмитрий не мог навязать бой конному татарскому войску, имея в своих рядах более половины пехоты. Задержка Мамая на день или два, отступление (даже притворное) татар, просто выжидание вблизи места предполагаемого сражения — всё это привело бы к окружению московских войск литовцами и рязанцами. В момент боя литовцы были от него в 30 км (6 часов пути для пехоты, ещё меньше для конницы) и при желании могли подойти в разгар сражения и ударить с тыла. Таким образом, выдвижение Дмитрия в верховья Дона и завязывание сражения с татарами говорят, что московское командование было уверено в нейтралитете или (по крайней мере) в тайном сочувствии со стороны рязанцев и «литвы». Тем более, в войсках Дмитрия были те же войска литовского княжества братьев Ягайло, которые (братья) являлись своего рода добровольными заложниками.
5 сентября, пройдя за 7 суток 125 км, войска Дмитрия вышли к реке Непрядве, впадающей в Дон. Здесь был собран военный совет, на котором решался вопрос: переходить ли Дон или ждать войска Мамая на своём берегу. Интересно, что именно литовские князья Ольгердовичи предложили перейти Дон и дать бой татарам на их территории. В отличие от московских войск, имевших пока негативный опыт борьбы с татарами, литовские князья всё это время вели удачные завоевательные войны и привыкли действовать наступательно. Кроме того, советуя идти за Дон, Ольгердовичи как бы давали гарантию, что их брат не ударит на Дмитрия с тыла или не заблокирует переправы через Дон у них в тылу, что было равносильно удару (прорываться через реку из степи на родину после сражения).
Решение было принято. 6 сентября началась переправа по пяти мостам. В ночь на 7-е она закончилась. Русские уничтожили мосты, отрезая себе путь к отступлению (впрочем, попытка отступления 50-тысячной армии по пяти мостам в условиях боя и преследования татарами всё равно была нереальна и кончилась бы полным истреблением).
7 сентября передовые русские войска Семёна Мелика нанесли удар по татарским сторожевым силам и разбили их. Основные татарские войска были обнаружены в 7–8 км от расположения русских войск. Это было всего на расстоянии часа пути, и Семён Мелик предложил князю Дмитрию «исполчитися», т.е. стать в боевой порядок. Дмитрий немедленно поручил воеводе Дмитрию Боброку-Волынскому строить войска.
Русское войско, пришедшее с Дмитрием на Дон, было ополчением всех земель Северо-Восточной Руси, ополчением всех слоёв населения. К тому времени в Московском княжестве стал складываться новый тип княжеского войска, своего рода предтеча будущего русского дворянства. Л.Н. Гумилёв считает, что конная дружина московского князя была «интернациональна» по своему составу, в Москву стекались не желавшие принять ислам татары, противящиеся внедрению католичества «литовцы», т.е. славянское население западных русских княжеств, крещёные половцы, меряне, мурома, мордва… Тот же Семён Мелик, судя по прозвищу, был выходцем из тюркоязычной среды.
Комплект вооружения русского воина к концу XIV в. не претерпел особых изменений по сравнению с XIII в. Основой русского войска по-прежнему являлись дружины князей, состоявшие из воинов-профессионалов, имевших тяжёлый комплект защитного вооружения. Дружины княжеские были в основном конными, но, как правило, все дружинники могли сражаться и конными, и пешими. В зависимости от поставленной задачи, дружинники могли спешиться и принять бой в пешем строю. Исходя из этого, принципиальной разницы в комплекте вооружения пешего и конного воина не было, за исключением деталей, таких, как чисто пехотный щит-павеза и копьё, которое было различным для пешего и для конного воина. Оборонительный доспех русских воинов того периода стал более разнообразным. Основным видом по-прежнему продолжает оставаться кольчуга. Она представляла доспех рубашечного покроя, плетённый из металлических колец. Кольца делались из круглой в сечении проволоки. Края кольца заклёпывались с помощью шипа на одном конце. Но к середине XIV в. начинает распространяться новый тип кольчуги — из плоских колец, который получил название «байдана». У байданы зачастую размер кольца был больше, чем у кольчуги.
Покрой кольчуги стал более варьироваться. Если в XIII в. дружинники использовали кольчуги длиною до колен с длинными рукавами, то в XIV в. кольчуга стала короче, а рукав приобрёл длину «три четверти». Использовались и наручи византийского типа из узких стальных полос, наклёпанных на кожаные ремни. Кольчуги носили как самостоятельно, так и комбинированно с другими видами доспехов. Бывали варианты, когда одна кольчуга надевалась на другую или поверх кольчуги надевалась байдана с большим размером колец.
По-прежнему популярным оставался ламинарный панцирь. Он состоял из стальных пластинок, соединённых между собой шнурками или ремешками. Панцирь был исключительно эластичным, не сковывал движения; он известен ещё со времён Аварского каганата. Использовался и обновлённый чешуйчатый панцирь, или, как его называют, «пластинчато-нашивной». Вариаций этого доспеха было много, очень сильно варьировался размер пластин. Кроме того, пластины стали наклёпывать на отдельные ремни.
Очень отчётливо чувствуется иногда влияние Византии, когда к пластинчатому или чешуйчатому доспеху добавляется прикрытие для плеча и руки из металлических полос, прикреплённых к матерчатой или кожаной основе, и такое же прикрытие из полос по нижнему краю доспеха. Чисто внешне оно напоминает детали доспехов римских и византийских воинов. Пластины к панцирю могли приклёпываться не только снаружи, но и изнутри (так что снаружи были видны лишь ряды заклёпок) или даже вшиваться вовнутрь и заклёпываться. На Западе такой тип доспеха назывался «бригандина». Часто встречались комбинированные типы доспехов, под которые вдобавок могли надеваться кольчуги.
Шлемы у русских воинов были традиционной сфероконической формы, они могли быть и низкими, и высокими. Увенчаны они чаще всего шариками, но иногда сходятся на острие. Яловцы вряд ли использовались в данный период. Шлемы имели бармицу (прикрытие для шеи), которая могла быть матерчатая, стёганая, из войлока или кожи, со вшитыми внутрь пластинками металла. Бармицы могли снаружи покрываться пластинками металла, но чаще всего они были кольчужными и, по восточной моде, закрывали всё лицо, оставляя лишь глаза. Дружинники побогаче и князья могли использовать «шлемы черкасские». Трудно понять, что имелось в виду под данным понятием. Скорее всего, это шлемы мастеров, проживавших на территории Золотой Орды. В таком случае они имели характерные вырезы над бровями и были богато декорированы. Были распространены и шлемы импортного производства: византийские куполообразные с широкими полями, богато украшенные православной символикой, и немецкие куполообразные с широкими полями, иногда слегка опущенными. Русские шлемы приобрели, благодаря влиянию Востока, также и науши, которые эластично прикреплялись с боков, иногда по три, один над другим.
