Поражение темника Бегича привело Мамая в неописуемую ярость: русские данники одержали победу на Ордой! Он решил прежде всего наказать Рязанское княжество — его ратники были на Воже. Осенью, собрав большие силы, Мамай обрушился на рязанские земли. Князь Олег не был готов к отпору и бежал за Оку. Татары взяли приступом стольный Переяславль-Рязанский и, разграбив город, подожгли его. С собой в Орду они увели множество пленных.
1379 год прошел в подготовке сторон к решающим событиям, стороны собирались с силами. В конце года великий князь совершил поход на Брянское княжество, взяв города Трубчевск и Стародуб Северский. Правивший в Трубчевске брат великого князя Литовского Ягайлы Дмитрий Ольгердович со своим двором (дружиной) перешел на службу к московскому правителю.
Дмитрий Донской позаботился и о том, чтобы на Руси появился новый глава Русской Православной Церкви. Он отправил в Константинополь Михаила (Митяя), не дав ему материальных ценностей, поскольку ордынцы могли просто ограбить священника и его спутников. Зато он дал своему выдвиженцу в митрополиты незаполненные листы пергамента, скрепленные великокняжескими печатями. Тот мог заполнить их сам, превратив в долговые обязательства. Золотоордынцы пропустили русского священника через степи беспрепятственно.
Первые известия о начале похода правителя Золотой Орды пришли в Москву где-то в самом конце июля 1380 года. Силы Мамая были огромны, хотя достоверных летописных сведений о соотношении сил в битве на Куликовом поле нет. Историки по сей день спорят о нем.
Многие исследователи считают, что в той исторической битве с каждой из сторон участвовало примерно по 100–150 тысяч человек. Однако равенство в численности войск вызывает сомнение. Более позднее летописное свидетельство называет следующую цифру войск Дмитрия Донского: «а всей силы было с полтораста тысяч или со двести тысущи». Однако даже после объединения всех русских земель в XVI столетии Россия могла выставить на брань 60–80 тысяч воинов. В Куликовской же битве участвовали войска далеко не всех русских княжеств, основу военной силы которых составляли княжеские конные дружины и ополченцы из городов, отчасти сел.
В Золотой Орде дело обстояло несколько иначе. Все мужское население, владевшее оружием и способное держаться на коне, под страхом смертной казни участвовало в войне. Так, в XVI веке Крымское ханство отправляло в набеги на соседей конное войско численностью до 40–60 тысяч всадников. Крым же был только частью Золотой Орды. После гибели Мамая хан Тохтамыш, объединивший все ордынские владения, противопоставил среднеазиатскому завоевателю Тимуру 200-тысячное войско. Мамай же владел большей и лучшей частью Золотой Орды.
Он основательно готовился к походу на Русь. По его грозному повелению пришли войска подвластных народов — черкесов и осетин, «бусурмане» из Волжского Булгара и буртасы (мордва). Из Таны (Азова) и других итальянских колоний на берегах Азовского и Черного морей пришли отряды тяжеловооруженной наемной пехоты, скорее всего венецианцев.
Мамай намеревался где-то в 20-х числах сентября соединиться с великим князем Литовским Ягайлой, который стал его союзником в войне с Московской Русью. После этого намечался совместный поход на Москву.
К походу Мамай пытался привлечь и рязанского князя Олега. Тот, напуганный ордынским нападением 1378 года и связанный договором с Ягайлой, не хотел нарушать и добрососедских отношений с Дмитрием Ивановичем. Поэтому он занял выжидательную позицию, не оказывая реальной помощи ни Дмитрию, ни Мамаю. Историки уже длительное время спорят по поводу того, с кем же был перед Куликовской битвой князь Олег Рязанский? Думается, что он все же решился предупредить московского князя о планах Золотой Орды и Литвы. В противном случае история не простила бы ему измены.
С первым известием о начале движения Мамаевых конных полчищ великий князь стал сосредоточивать в Москве большую рать. За помощью он обратился к удельным князьям, поторапливая их с прибытием. К середине августа русское войско оказалось в своем большинстве собранным воедино. Оставив часть воинов в Москве, Дмитрий Донской повел полки к Коломне. Здесь его нашел посол Мамая, но переговоры результатов не дали и не могли дать: военные силы противоборствующих сторон уже пришли в движение.
Прибытие ордынского посла означало одно — Мамай не собирается немедленно начать боевые действия, он еще собирает силы и ведет переговоры с союзным Ягайлой.
20 августа великий князь Дмитрий Иванович выводит собранные полки из Коломны, идет с ними на запад вдоль берега Оки и у устья реки Лопасни становится походным лагерем. Вперед, на юг, высылаются ближние и дальние дозоры из числа опытных дружинников собирать сведения о противнике. Взятые «языки» показали, что Мамай со своим огромным воинством расположился на реке Мече, правом притоке Дона. Там, близ границ Великого княжества Литовского, он ожидал подхода Ягайлы.
Скорее всего, полученная информация о золотоордынском войске оказалась достаточно полной, поскольку великий князь-полководец после этого действовал решительно и с меньшей осторожностью. Перевес вражеских сил не испугал его. Поскольку Мамай пока не нападал на московские владения и земли союзников Дмитрия Ивановича, из Москвы вызывается часть оставленных там полков. В столице остаются достаточные силы для обороны каменного Кремля. Одновременно усиливается дозорная служба по берегу Оки — река тогда была пограничной.