Сложными были отношения Дмитрия и с великим князем рязанским Олегом Ивановичем. Попытка Дмитрия признать независимость от Рязани Пронского удела обострила их отношения. В 1371 войско, посланное Дмитрием против Олега, разбило рязанцев под Скорнищевом. По-видимому, в 70-х годах XIV века начал чеканить в Москве монеты.
Получив в Орде (1371) ярлык на владимирское великое княжение, Дмитрий был вынужден заплатить значительный выкуп, а затем отражать вторжения войск князя тверского Михаила в пограничные московские земли (конец 1371 – весна 1372). Встретившись летом 1372 под Любутском, Дмитрий и Михаил уклонились от боя и заключили мир. Поводом к новой московско-тверской войне послужил отъезд из Москвы в Тверь (1374) сына московского тысяцкого И.В. Вельяминова и гостя Некомата Сурожанина. Готовясь к войне, Дмитрий заключил договор с Новгородом. После объявления Михаилом в конце июля 1375 войны Московскому княжеству Дмитрий двинулся к Твери, поддержанный князьями серпуховско-боровским, суздальскими, ярославскими, ростовскими, стародубским, белозерским, можайским, тарусским, новосильским, оболенским, брянским, смоленским, и другими; получил также войско из Новгорода. 5.8.1375 начал осаду Твери. После сдачи города (3.9.1375) князь тверской Михаил и Дмитрий заключили мирный договор, значительно урезавший самостоятельность Тверского великого княжества.
В 70-х годах XIV века он усилил сопротивление Орде. Вначале московские полки потерпели поражение от ордынцев на реке Пьяна (1377). Однако 11.8.1378 Дмитрий разбил и обратил в бегство ордынское войско под началом Бегича на реке Вожа (правый приток реки Ока). Наступление правителя Орды Мамая на Русь летом 1380 заставило Дмитрия обратиться с призывом к союзным князьям о сборе ратей и срочно начать формирование московского войска. В Куликовской битве 1380 Дмитрий проявил полководческий талант, нанес сокрушительное поражение Мамаю, за что стал именоваться «Донской». Использовал для защиты Москвы огнестрельное оружие («тюфяки» и «пушки»). В 1382 Дмитрия Донского постигла серьезная неудача – захват и сожжение Москвы ханом Тохтамышем. Вернувшись из Северного Поаолжья, где собирал в это время войско, Дмитрий Донской начал восстановление Москвы.
В 1385 при посредничестве Сергия Радонежского между Дмитрием Донским и Олегом Рязанским заключен мир, скрепленный затем женитьбой Федора – сына Олега на дочери Дмитрия Донского – Софье.
В 1389 Дмитрий Донской установил новый (территориальный) принцип формирования военных сил в противоположность старому (служилому). Если ранее землевладельцы сражались под «стягом» того князя, которому служили, независимо от места расположения своих вотчин, то по реформе Дмитрия Донского они должны были подчиняться в походе воеводам только тех князей, в землях которых были расположены их вотчины.
