Несмотря на появление на востоке Урус-хана, усиление на западе литовцев, нанесших несколько поражений подчиненным Мамаю эмирам, уже в этот период Мамай был серьезно обеспокоен также и усилением московских князей. Наличие многочисленных претендентов на золотоордынский престол, именовавших себя ханами и требовавших выплат в центральную (т.е. свою) казну, дискредитировало ханскую власть в глазах населения и князей, которые постепенно начинают проявлять все больше самостоятельности в своих действиях: например, горожане могли просто не впустить ханских послов, а князь — просто не признать ярлык, выданный кому-то из его соперников одним из многочисленных ханов. Слабость центральной власти усиливала сепаратизм на местах. Так, несколько поражений, нанесенных Урус-ханом подвластным Мамаю эмирам, привели к 1374 г. к тому что и суздальско-нижегородские и московские князья отказались выплачивать налог поддерживаемому им хану.
В 1375 г. Мамай был вынужден отказаться от попыток овладения Сараем и сосредоточиться на сохранении имеющихся владений: в следующем году он совершил несколько походов на земли суздальско-нижегородских князей. Значительные сложности вызвало расширение влияния генуэзцев в Крыму, которые начали теснить собственно татарские владения. В ответ Мамай конфисковал часть их земель. В этот же период Мамай начал обносить свои располагавшиеся в Крыму города стенами, что вообще не было характерно для городов Золотой Орды.
Несмотря на воцарение в 1375 г. в Хаджи-тархане (Астрахань) эмира, лояльного хану-ставленнику Мамая, в это же время московский князь Дмитрий Иванович побеждает поддерживаемого Мамаем тверского князя, которого вынуждает отказаться от ярлыка на великое княжение. Московские и суздальско-нижегородские князья напрямую признали власть сарайских ставленников Урус-хана, который, хотя и сам вернулся в Синюю Орду, тем не менее продолжал оказывать политическое влияние на территорию Восточной Европы. Так, по требованию поддерживаемого им сарайского хана Каганбега московские и суздальско-нижегородские князья совершили поход в Булгарию, заставив местного эмира признать власть сарайского хана.
Тем не менее самовольство русских князей при выполнении этой операции, когда они произвольно взяли у булгарского эмира большую контрибуцию в свою пользу, заставило Каган-бега направить против них в 1377 г. войско под командованием своего двоюродного брата Арабшаха. Московские и суздальско-нижегородские войска укрепились на р. Пьяне, но поскольку Арабшах действовал достаточно медленно, московские полки решили покинуть своих союзников. Этим воспользовался энергичный Мамай, атаковавший позиции суздальско-нижегородских дружин, предавшихся за долгим ожиданием противника пьянству и гуляньям. За полным разгромом этих войск последовало взятие и сожжение Мамаем Нижнего Новгорода.
