Ордынцы перешли в атаку и противники яростно сшиблись. После долгого и ожесточенного сражения, или, как тогда говорили на Руси, «смятни» Сторожевой полк русских отступил к Передовому, но и тот не выдержал натиска врага. В бой вступил пеший Большой полк, а затем и полки Правой и Левый руки русских. Под натиском превосходящих сил ордынцев смог устоять только полк «правой руки», так как там им сильно мешала пересеченная овражками местность перед крутым холмом на котором стояли русские. Узкое поле и невероятная скученность противоборствующих сторон мешали Мамаю и его военачальникам урзам нанести излюбленные боковой и тыловой удары превосходящими силами конницы. Мамай чувствовал себя как охотничья птица с плотно перевязанными крыльями: с одной стороны мешали Дон, впадающая в него речка и дубравы, растущие по ее склонам; с другой – Непрядва с ее оврагами и текущими по их дну притоками. Оставалось притиснуть русских к берегу и спихнуть в воду. Потребовавшаяся для этого фронтальная лобовая атака, вела к огромным потерям среди ордынцев. Мамай бросил новые полки в самую середину поля, одновременно усилив свое правое крыло частью отборной резервной тяжеловооруженной конницей. Под бешеным напором ордынцев центр русских то прогибался, то вновь выравнивался, удерживая позицию. Но к трем часам дня картина боя стала быстро меняться. Большой полк в центре и полк «левой руки» заметно подались вспять. Они понесли такие потери, что вражеские кони уже не могли не ступать по трупам, так как не было чистого места. Еще чуть-чуть – и русские дрогнут. Натиск врага в центре был задержан вводом в действие Частного русского резерва Дмитрия Ольгердовича.Тогда, создавая численный перевес, Мамай бросил последние свежие силы на полк «левой руки» и начал там сильно теснить русских. Перед «Зеленой дубравой», в которой был спрятан Засадный полк, шла широкая пологая лощина речки Смолки по которой тяжеловооруженные ордынские всадники смогли набрать таранную скорость. Ценой страшных потерь им наконец удалось оторвать русский полк «левой руки» от центра русского строя. Часть полка даже побежала к Непрядве. Дружина Дмитрия Ольгердовича смогла лишь прикрыть левый фланг Большого полка, который всецело сосредоточился на отражении фронтальных атак ордынцев, но закрыть всю брешь она была уже не в силах. Часть резервной вражеской кавалерии хлынула в прорыв, а большая часть стала обходить полк с фланга. Создалась реальная угроза окружения и уничтожения русских сил. Наступила кульминация сражения. Казалось, оно проиграно… Только тогда тихо стоявший в томительной засаде Засадный полк Владимира Андреевича Серпуховского и Дмитрия Михайловича Боброка-Волынца вылетел из укрытия и кинулся вдогонку окружавшей полк «левой руки» коннице Мамая. Владимир Андреевич, командовавший Засадным полком, уже не раз предлагал нанести удар раньше, но многоопытный воевода Боброк удерживал его. К тому же ветер дул в лицо Засадному полку и мешал стремительно вылететь на врага. И только когда враг прорвался к реке и подставил русским всадникам тыл, Боброк приказал вступить в бой.
