У Тохтамыша остались лишь его советники. После этого в окружении Тохтамыша появились новые люди, которые не забыли поражения на поле Куликовом и желали отмщения. Они энергично подталкивали Тохтамыша к походу на Москву. Но и сам Тохтамыш хорошо понимал, что Москва, доказавшая преданность Тартарии (Рассении), может вновь послужить местом, где начнут собираться силы, выступающие за её единство, в случае если он объявит о выходе из её состава и неподчинении Тимуру. Таким образом, его желания совпали с мнением бывших соратников Мамая.

Успешный поход на Москву, кроме того, должен был показать самостоятельным эмирам силу Тохтамыша и принудить их к покорности. Поэтому поход против Москвы был делом времени и повода, который вскоре появился. Поводом послужил донос суздальских князей, которые представили приглашение киевского митрополита Киприана в Москву на патриаршество, благодаря которому христиане литовские подпадали под контроль Москвы, как сговор Москвы с Литвой.

Тохтамыш немедленно двинул войско на Москву. Суздальские князья служили проводниками. 12 августа 1382 года войско Тохтамыша подошло к Москве. Князь Дмитрий Донской, узнав о подходе Тохтамыша, выехал в Переяславль, а затем в Кострому собирать войско. В Москве он оставил за себя митрополита Киприана, поручив ему город и свою семью. Однако в отсутствие князя и бояр холопы и слуги открыли подвалы и получили доступ к винам. Таким образом, «защитники» Москвы перепились и власть, по-существу, перешла в руки пьяной толпы. Митрополит Киприан и княжна с детьми, видя такое дело, решили оставить Москву. Пьяные москвичи разграбили их багаж, а потом выпустили из города.

Когда войско Тохтамыша подошло к Москве, пьяная орава на стенах Кремля начала всячески поносить неприятеля и палить из тюфяков (первые огнестрельные орудия). Войско Тохтамыша не было подготовлено для взятия крепостей. Это была уже обычная, слабоорганизованная тюркская орда. Тохтамыш приказал суздальским князьям вступить в переговоры с москвичами, чтобы те впустили его посольство. Москвичи, не ожидая подвоха, открыли ворота. Следом за послами ворвалось и войско Тохтамыша. Началась резня, в ходе которой погибло 24 тысячи москвичей.

Расправа над Москвой позволила объединить тюрок. Теперь можно было начать подготовку к борьбе с Тимуром. Чтобы окончательно обезопасить себя со стороны Москвы, Тохтамыш в 1383 году вытребовал сына Дмитрия Донского Василия в заложники. Вся подготовка проходила в тайне, так как при Тохтамыше ещё находились советники Тимура Урлук-Тимур и Ак-Буга. Когда же они умерли, настало время разрыва с Тимуром. В 1385 году Тимур приступил к завоеванию Азербайджана, Тохтамыш тоже направил туда большое войско во главе с царевичем Бекбулатом, эмирами Исабеком и Янгидаем.

Они прошли через Дербент и осадили Тебриз. После взятия города в начале 1385 года их войско двинулось в Мерагу, затем повернуло назад и, пройдя через Тебриз, опустошило области Меранда и Нахичевань. После чего войско сосредоточилось в Карабахе, а затем вернулось в орду. В 1386 году Тохтамыш решил закрепить Азербайджан за собой и предпринял новый поход. Но в это время в Карабахе на зимовку расположилось войско Тимура. Войско Тохтамыша успело дойти только до реки Самур южнее Дербента.

Тимур, узнав о движении войск Тохтамыша, послал ему навстречу разведывательный отряд, которому приказал при встрече в сражение не вступать, а отойти без боя. Тимур при этом сослался на договор, который существовал между ним и Тохтамышем о разделе сфер влияния на Кавказе. Однако Тохтамыш продолжил движение. На этот раз Тимур направил навстречу ему сильный корпус во главе со своим сыном Мираншахом.

Во время стычки корпуса Мираншаха и передового отряда Тохтамыша воины Тимура захватили в плен несколько знатных лиц из окружения Тохтамыша. Тимур оказал им большой почёт. В беседе с ними он заявил, что между ними права отца и сына и что из-за нескольких дураков не следует губить тысячи людей, поэтому необходимо соблюдать договор, а кто будет нарушать, тех нужно казнить. Тохтамыш вынужден был повернуть назад. В ноябре 1386 года Тимур захватил Грузию. В Тбилиси и Дарьяльском ущелье он оставил сильные гарнизоны.

Пока Тимур закреплял Закавказье, Тохтамыш заключил союз с давним врагом Тимура — правителем Монголистана Камар ад-дином, чем создал угрозу владениям Тимура в Тюркестане. Камар ад-дин вторгся в Тюркестан с востока. Часть войска Тохтамыша. во главе с султаном Махмудом, из Хорезма вторглась в Тюркестан. Другая часть войска осенью 1387 года осадила город Сауран. Гарнизон отстоял город, однако окрестности Саурана были опустошены. Отдельные отряды Тохтамыша проникли до Ташкента и разграбили его. Один из отрядов даже осаждал Бухару. Однако крепостные стены Бухары, Самарканда и Термеза спасли города от разграбления.

Весть о внезапном вторжении войск Тохтамыша дошла до Тимура. Он прекратил войну с Шах-Мансуром и двинул 30 тысяч всадников к Самарканду, где доблестно оборонялся сын Тимура Омар-шейх. Следом за авангардом в Самарканд прибыл и сам Тимур с остальным войском. Быстрое появление Тимура вызвало панику в среде войска Тохтамыша. Они были рассредоточены на большом пространстве, а потому не оказали организованного сопротивления и поспешно откатились на север. Тохтамыш начал собирать войско, но на пути к Ходженту Тимур настиг его, принудил к сражению и нанёс жестокое поражение.