Дмитрий Иванович героически бился во главе своего войска: «Самому же великому князю доспехъ весь обитъ бе, на телеси же его не бе никакия раны, а бися въ лице съ Татары на прьвомъ суиме. О семъ бо князи воеводы глаголаху ему: „господине, не стався напередъ, но назади или на крыле, или въ опришнемъ где месте“. Онъ же рече: „да како азъ възглаголю: братие, потягне [мъ] съ единого, а самъ лице свое почну крыти или хоронитися назадъ? но якоже хощу словомъ, тако и деломъ предъ всеми главу свою сложити за хрестьяне, да прочии, видевше то, да приимуть дръзость“. Да якоже рече, тако и сътвори: би бо ся, напередъ ста всехъ, и бе одесную его и ошюю его множество битыхъ, а самого кругъ оступиша обаполъ, яко вода многа, и многа ударения приятъ по главе и по всему телу, но Богъ соблюде и отъ всехъ»255.
Ягайло, находившийся от места битвы на расстоянии примерно одного дня пути, узнав о разгроме Мамая, предпочёл уйти: «А отселе, отъ страны Литовскиа, Ягаило князь Литовьскии прииде съ всею силою Литовьскою Мамаю пособляти, Тотаромъ поганымъ на помощь, а крестьяномъ на пакость, но и отъ техъ Богъ избавилъ: не поспеша бо на срокъ за малымъ, за едино днище или меньши. Но точью слышавъ Ягаило Ол [г] ердовичь и вся сила его, яко князю великому с Мамаемъ бои былъ, и князь великии одоле, а Мамаи побежденъ побеже, и безъ всякого пожданиа Литва съ Яга [и] ломъ побегоша назадъ съ многою скоростию, ни кимъ же гоними: не видеша бо тогда князя великаго, ни рати его, ни ороужьа его, токмо имени его Литва бояхоуся и трепетааху»256. При этом три немецкие хроники (Иоганна Пошильге, Дитмара Любекского и Альберта Кранца) содержат известия о нападении литовцев на русских воинов, возвращавшихся домой. Так, Иоганн Пошильге сообщает: «В том же году была большая война во многих странах: особенно так сражались русские с татарами у Синей Воды, и с обеих сторон было убито около 40 тысяч человек. Однако русские удержали поле. И, когда они шли из боя, они столкнулись с литовцами, которые были позваны татарами туда на помощь, и убили русских очень много и взяли у них большую добычу, которую те взяли у татар»257.
Русские летописи сообщают, что вместе с Мамаем татарским войском в Куликовской битве командовал хан Мухаммад-Бюляк: «Пришедшемъ рокомъ, преже бо начаша ся съеждати сторожевыи полки и Рускии с Тотарьскими, самь же великии князь наеха напередъ въ сторожевыхъ полцехъ на поганаго царя Теляка, нареченаго плотнаго дьявола Мамаа, таче потомъ, не долго попустя, отъеха князь въ великии полкъ»258. Отсутствие последующих упоминаний о нём свидетельствует, что этот последний правитель Золотой Орды из потомков Бату был убит в сражении. Гибель восемнадцатилетнего хана Мухаммада-Бюляка 8 сентября 1380 г. в битве с русскими сыграла роковую роль в судьбе Мамая. По всей видимости, у него уже не было возможности поставить на престол нового хана.
Бежав после поражения на Дону, Мамай собрал остатки своих ратей, чтобы вновь идти на Русь – на этот раз неожиданным набегом («изгоном»). Однако вместо этого ему пришлось выступить против хана Тохтамыша, который уже в 1379 г. сумел захватить ордынскую столицу Сарай. Войска противников сошлись на Калке, но сражение не состоялось. Эмиры ордынского беклярибека, вынужденного на этот раз выступать от собственного, а не от ханского имени, перешли на сторону Тохтамыша. Мамай бежал в Крым, где вскоре был настигнут и убит посланцами Тохтамыша: «Тогда же Мамаи не въ мнозе утече съ Доньскаго побоища и прибеже въ свою землю въ мале дружине, видя себе бита и бежавша и посрамлена, и поругана, пакы гневашеся и неистовяся, яряся, и смущашеся, и събра останочьную свою силу, еще въсхоте ити изгономъ пакы на великаго князя Дмитриа Ивановичя, и на всю Русскую землю. Сице же ему умышльшу, и се приде ему весть, что идеть некыи царь съ востока, именемъ Тактамышь, изъ Синие орды. Мамаи же, еже уготова на нь рать, съ тою ратью готовою поиде противу его, и сретошася на Калкахъ. Мамаевы же князи, сшедше съ коневъ своихъ, и биша челомъ царю Тактамышю, и даша ему правду по своеи вере, и пиша къ нему роту, и яшася за него, а Мамая оставиша, яко поругана. Мамаи же, то видевъ, и скоро побежавъ съ своими думцами и съ единомысленики. Царь же Токтамышь посла за нимъ въ погоню воя своя и убиша Мамая, а самъ шедъ взя орду Мамаеву и царици его и казны его, и улусъ весь поима, и богатьство Мамаево взя, раздели дружине своеи»259.
О своей победе над Мамаем Тохтамыш тут же известил русских князей: «И оттуду послы своя отпусти на Рязаньскую землю къ князю великому Дмитрию Ивановичю и къ всемъ княземъ Русскымъ, поведая имъ свои приходъ и како въцарися, и како супротивника своего и ихъ врага Мамая победи, а самъ шедъ седе на царстве Волжьскомъ. Князи же Русстии пословъ его отпустиша съ честью и съ дары, а сами на зиму ту и на ту весну за ними отпустиша коиже своихъ киличеевъ съ многыми дары къ царю Токтамышю»260. Ответное посольство к Тохтамышу направил также и Дмитрий Иванович: «На ту же осень князь великии отпусти въ орду своихъ киличеевъ Толбугу да Мокшея къ новому царю съ дары и съ поминки»261. Ни одна из русских летописей не говорит о том, что московский князь признал над собой верховную власть нового хана. Выплата дани («выхода») возобновлена не была. «Поминки», с которыми направились в Орду его послы, были обычными дипломатическими дарами, которыми было принято обмениваться с правителями равного ранга.
По сообщению Никоновской летописи, 1 ноября 1380 г. «Вси князи Русстии, сославшеся, велию любовь учиниша межу собою»262. По всей видимости, это означало подтверждение антитатарского союза русских князей во главе с Дмитрием Московским, созданного в ноябре 1374 г. в Переяславле. Подтверждение этому мы находим в договоре, заключённом летом 1381 г. между Дмитрием и Олегом Рязанским. После поражения Мамая Олег бежал из своего княжества, а Дмитрий Иванович посадил в Рязани своих наместников. Однако к лету следующего года они восстановили между собой союзнические отношения, скреплённые договором, по которому Олег признал себя «младшим братом» Дмитрия. Одна из статей соглашения была посвящена отношениям с Ордой: «А с татары аже будет кн (я) зю великому Дмитрию миръ и ег (о) брату, кн (я) зю Володимеру, или данье, ино и кн (я) зю великому Олгу миръ или дан (ь) е с одиног (о) со княземъ с великимъ з Дмитреемъ. А будет немиръ кн (я) зю великому Дмитрию и брату ег (о), кн (я) зю Володимеру, с татары, кн (я) зю великому Олгу быти со кн (я) земъ с великимъ съ Дмитриемъ и сь ег (о) братомъ с одиного на татаръ и битися с ними»263.
В целом условия этой статьи соответствуют условиям договора 1375 г. с Михаилом Тверским – допускается как выплата дани Орде, так и война с ней, хотя к тому времени на ордынском престоле уже сидел самостоятельный хан-Чингисид. Кроме того, из текста договора следует, что в предыдущие годы Дмитрий Московский и Олег Рязанский отвоевали у Орды Мамая и присоединили к своим владениям какие-то земли, которые они отнюдь не собирались возвращать теперь Тохтамышу: «А что Татарская места отоимал кн (я) зь великии Дмитрии Иванович за себя от татаръ до сег (о) до нашег (о) докончан (ь) я, та места кн (я) зю великому Дмитрию. А что княз (ь) великии Олегъ отоимал Татарская от татаръ дотоле же, а то кн (я) зю великому Олгу та места»264.
Одновременно с оповещением русских князей о своей победе над Мамаем Тохтамыш направил послов и к литовскому великому князю. Об этом посольстве нам известно благодаря упоминанию о нём в ярлыке, выданном Тохтамышем Ягайле позднее, в 1393 г.: «Слово Тактамышево къ Королеви Польскому. Ведомо даемъ нашему бра [ту]: ажъ есмь селъ на столе великого ц [а] рства. Коли есть первое селъ на ц [а] ръскомъ столе, тогда есмь послалъ былъ квамъ Асана и Котлубугу вамъ дати ведание. И наши посли нашли ва [c] под городомъ под Троки стоячи. Вы послали есте кнамъ посла вашего Литвина на имя Невоиста». Ярлык 1393 г. содержит, в частности, упоминание о выплате Ягайлой дани Орде: «Што межи твоее земле суть кня [же] ния, волости давали выходъ Белои Орде, то намъ наше дайте»265.
Из этого документа следует, что Ягайло, в отличие от Дмитрия Московского и других русских князей, беспрекословно признал свою зависимость от татарского хана, подтвердив тем самым отношения, установленные за двадцать лет до этого его отцом Ольгердом с Мамаем: «Весьма интересным фактом является также посылка Тохтамышем послов к литовскому князю Ягайлу. Послы привезли ему от Тохтамыша специальный ярлык, который одновременно является предписанием и информацией. Ярлык этот до нас не дошел. О нем мы узнали из другого ярлыка Тохтамыша к Ягайло, когда он уже был не только великим литовским князем, но и польским королем. Ярлык составлен 8 Раджаба 795 г.х., т. е. 20 мая 1393 г., в г. Тане (Азове). Нам в данном случае особенно интересным представляется начало ярлыка: „Я, Тохтамыш, говорю Ягайлу. Для извещения о том, как мы воссели на великое место, мы посылали прежде послов под предводительством Кутлу Буги и Хасана, и ты тогда же посылал к нам своих челобитников“. Вышеприведенный ярлык составлен спустя 13 лет после разгрома Тохтамышем мамаева войска. Из его первых строк ясно, что Тохтамыш послал извещение о своем вступлении на золотоордынский престол вскоре после победы над Мамаем на реке Калке. Из ярлыка также ясно, что Ягайло признавал над собой верховную власть Тохтамыша, хотя и считался одним из наиболее сильных и привилегированных его вассалов»266. О признании Ягайлой верховной власти татарского хана свидетельствует также наличие ордынской «плетёнки» на одной из разновидностей выпускавшихся им монет и выпуск подчинёнными ему литовскими князьями на землях нынешней Украины монет с именем Тохтамыша267.