Скоро пришла весть, что Мамай, собрав войско, уже три недели ждал на Дону Ягайло Литовского. Дмитрий Иоаннович, узнав об измене Олега Рязанского, не ужаснулся, но сказал, что «Олег хочет быть новым Святополком».

20 августа войска подошли к устью реки Лопасня, 26 августа переправились через Оку в рязанские земли, 6 сентября приблизились к Дону и стали готовиться к битве.

8 сентября на рассвете русские войска встретили неприятеля. Дмитрий Иоаннович поднялся на высокий холм и увидел стройные необозримые ряды войск, бесчисленные знамена, блеск оружия и доспехов, озаряемых ярким осенним солнцем. Он преклонил колено и простирая руки к золотому образу Спасителя, сиявшему вдали на черном великокняжеском знамени, молился за своих подданных и русскую землю. Затем он сел на коня, объехал все полки, призывая к стойкости и мужеству.

Так началась знаменитая Куликовская битва. Кровопролитный бой развернулся на большом пространстве в верховьях Дона, где в него впадает река Непрядва. Кое-где русские теснили татар, в некоторых местах неприятель имел преимущество. С обеих сторон храбрые замертво падали на месте, а малодушные отступали. Неожиданно татары открыли себе путь к великокняжеским знаменам и едва не овладели ими. К десяти часам утра, через три часа после начала битвы, Дмитрий Иоаннович ввел свежие резервные войска князя Владимира Андреевича. Этот внезапный удар и решил исход битвы. Мамай с высокого кургана увидел бегство своих войск. Русские гнали татар до самой реки Мечи, убивали, топили, давая выход накопившейся ярости.

Трубили сбор, но Дмитрия Иоанновича не было. Наконец его нашли без сознания под срубленным деревом. Он встал, затем объехал Куликово поле, где лежало много русских, но татар вчетверо больше.

Многие мужественные русские витязи полегли на Куликовом поле, и среди них Белозерские князья Федор и его сын Иоанн, тарусские князья Федор и Мстислав, дорогобужский князь Дмитрий, бояре Симеон Михайлович, сын тысяцкого Николай Васильевич и многие другие. Положил голову за Отечество и инок из обители Св. Троицы Александр Пересвет, который перед началом битвы сразился с Челубеем из стана татар. Оба богатыря замертво упали наземь (предположительно, вместе с конями, то есть никто не уступил дороги). Погиб в бою также другой инок из обители Св. Троицы — русский богатырь Ослабя.

Ягайло в день битвы находился в 30 — 40 верстах от Мамая. Узнав об исходе битвы, он пришел в ужас и думал только о скором бегстве. Одним ударом Дмитрий Иоаннович освободил Русь от двух грозных противников.

Великого князя Дмитрия Иоанновича назвали Донским, а князя Владимира Андреевича — Храбрым.

Историки отмечают, что победа Дмитрия Донского не имела тех важных последствий, которые Дмитрий Иоаннович и народ ожидали, татаро-монгольское иго сохранилось. Но эта победа в преданиях нашей истории осталась знаменитейшим событием. Куликовская битва показала, что началось возрождение страны и, несомненно, послужила основой для последующих успехов русского народа в битве с татаро-монголами за свою независимость.

Дмитрий Донской не стал долго преследовать татар и возвратился в Москву.

Олег, князь Рязанский, с семьей бежал в Литву, но потом вернулся в Рязань.

Униженный Мамай достиг своих улусов, но судьба послала ему другого неприятеля — Тохтамыша, одного из потомков Чингисхана. Тохтамыш встретил Мамая в Приазовье. Мамай был побежден и бежал в Кафу, где его умертвили местные жители. Тохтамыш воцарился в Орде. Дмитрий Иоаннович принял его послов, но хан не мог удовлетвориться одними дарами, он также хотел властвовать на Руси, как Батый или Узбек.

В 1381 г. хан послал к Дмитрию Иоанновичу царевича Акхозю с 700 воинами с требованием, чтобы все русские князья, как древние подданные монголов, немедленно явились в Орду. Однако в Нижнем Новгороде ордынского посла предупредили, что великий князь не ручается за его безопасность, и тот вернулся в ханскую ставку. Тохтамыш стал готовиться к нападению на Русь.

В 1382 г. татары захватили всех русских купцов в Волжско-Камской Булгарии. Олег Иоаннович Рязанский встретил Тохтамыша с войском и служил ему проводником, указывая безопасные броды. Дмитрий решил, что лучше обороняться в крепостях, чем искать гибели в поле, и уехал в Кострому. Тохтамыш взял Серпухов и двинулся прямо на Москву. Город остался без князя. Тогда в Москву пришел посланный Дмитрием Иоанновичем воевода, юный литовский князь Остей, внук Ольгерда. 23 августа 1382 г. Москва была взята в осаду татарами, на четвертый день они хитростью захватили Москву и сожгли ее.

Войско Тохтамыша рассыпалось по всей Руси. Владимир, Звенигород, Юрьев, Можайск, Дмитров постигла участь Москвы. Был выжжен Переяславль. Князь Владимир Андреевич с небольшим отрядом нанес ощутимое поражение татарам. Хан Тохтамыш отступил за Оку, разорил рязанские земли, заставив Олега скрываться. Наконец Тохтамыш покинул русские земли, разоренные и опустошенные.

Дмитрий Иоаннович вернулся в Москву. Надо было залечивать раны. Он, в наказание за помощь Орде, подверг погрому владения рязанского князя Олега, отстроил Москву. Скрепя сердце, великий князь принял в Москве ханского мурзу Карача. В апреле 1383 г. Дмитрий Иоаннович послал своею сына Василия в Орду.

Русь снова обложили данью. Стремясь прекратить ослаблявшие Русь междоусобицы, Дмитрий Иоаннович предложил дружбу Олегу Иоанновичу Рязанскому. Федор, сын Олега Иоанновича, женился на московской княжне Софье Дмитриевне.

Вскоре Дмитрию Иоанновичу пришлось снова усмирять новгородцев (1386—1387 гг.), которые грабили соседние области. Объединив под своими знаменами большие силы, великий князь пошел на Новгород. Был подписан мирный договор, и после этого великий князь возвратился в Москву.

В 1387 г. сын великого князя Василий Дмитриевич, три года пробывший в неволе у хана, бежал сначала в Молдавию, а затем возвратился а Москву.

Неожиданно, в 1389 г., возникла вражда между Дмитрием Иоанновичем Донским и князем Владимиром Андреевичем, но вскоре они помирились. В этот год Дмитрию Иоанновичу исполнилось 40 лет. «Необыкновенная его взрачность, дородство, густые черные волосы и борода, глаза светлые огненные, изображая внутреннюю крепость сложения, ручались на долголетие» (Н.М.Карамзин). Но внезапно разнеслась весть о болезни великого князя.

Сразу же наследником был объявлен Василий Дмитриевич. Каждому из пятерых сыновей великий князь дал особые уделы Василию — Коломну с волостями; Юрию — Звенигород и Рузу; Андрею — Можайск, Верею и Калугу; Петру — Дмитров, Иоанну — несколько сел, а великой княгине Евдокии — разные поместья и знатную часть московских доходов. Перед смертью у Дмитрия Иоанновича родился шестой сын — Константин.

Дмитрий Иоаннович представил боярам 17-летнего Василия как будущего государя и назначил ему девять советников. Умер Дмитрий Донской 19 мая 1389 г. На другой день его тело погребли в церкви Архангела Михаила.

Никто из потомков Ярослава Мудрого, кроме Владимира Мономаха и Александра Невского, не был столь любим народом, как Дмитрий Иоаннович, за его благодушие, любовь к Отечеству, справедливость, добросердечность. Выросший среди опасностей, он не имел знаний, черпаемых из книг, но познал страну и науку правления силой одного разума. Дмитрий Иоаннович был хорошим семьянином, любил жену, детей, уделял им много внимания. Он —  родоначальник русских князей, названных в честь его имени (род XV).

Летописцы изображают нам добрые свойства Дмитрия Донского, славят его как первого победителя татар и не ставят ему в вину то, что, не успев собрать сильного войска, он дал Тохтамышу разорить великое княжество и тем самым продлил рабство отечества до времен своего правнука. Дмитрий Донской, возможно, сделал ошибку: имея возможность присоединить Рязань и Тверь к Москве, он не воспользовался этим.

В княжение Дмитрия Донского были основаны города Курмыш и Серпухов: первый — Борисом Константиновичем Городецким в 1372 г., другой — князем Владимиром Андреевичем в 1374 г.