После Гедимина великокняжеским престолом владел его младший брат Явнут. Это вызвало разлад среди братьев. Государство находилось тогда в тяжелой политической ситуации. Немецкий орден закрепился в низовьях Немана, заключил перемирие с польским королем Казимиром и усилил давление на Великое Княжество.
Чтобы укрепить власть, Ольгерд и Кейстут договорились и в начале 1345 года осуществили государственный переворот. Кейстут овладел Вильней и провозгласил великим князем Ольгерда, а изгнанный Явнут бежал в Москву.
Братья разделили территорию государства на две части по линии Городня — Троки и далее до Инфлянтов (Ливонии). Ольгерд сидел в Вильне, владел восточными землями и занимался отношениями с Москвой и татарами. Делом Кейстута, устроившего себе столицу в Троках и правившего западной частью государства, была западная политика, прежде всего борьба с немецкими рыцарями.
Ольгерд добился больших успехов в восточной политике. Он присоединил к Великому Княжеству земли Белорусского Поднепровья, а в 1362 году разгромил у Синих Вод громадную татарскую орду, чем положил начало освобождению восточнославянских земель от татар. По просьбе тверского князя он в 1368, 1370 и 1372 годах ходил на Москву. Однако до решающей битвы дело не дошло. Ольгерд и великий князь московский подписали мир.
С целью нейтрализации церковно-политического влияния Москвы на православное население государства Ольгерд, как и его отец, добивался создания собственной митрополии. В 1352 году она была восстановлена. Кафедра, как и раньше, размещалась в Новогородке.
После смерти Ольгерда в государстве возник опасный внутренний раздор. Виленский престол получил Ягайло — сын Ольгерда от второй жены, с чем не согласились его старшие сыновья от витебской княгини Марии. Уже в 1377 году Андрей Ольгердович бежал из Полоцка в Псков, а затем в Москву.
Чтобы отомстить Андрею, Ягайло хотел посадить в Полоцке брата Скиргайлу, но полочане не приняли нежеланного князя и, оскорбив его, изгнали из города. Тогда Скиргайло пришел завоевывать Полоцк со своим войском и отрядом инфлянтских рыцарей. Полочане просили помощи у Новгорода, но не получили ее и отражали нападение самостоятельно. Их спасло то, что развернулась борьба Ягайлы с Кейстутом и Скиргайло отправился защищать своего брата.
Вскоре Кейстут был заточен, а затем удавлен в Кревском замке, а его сыну Витовту, брошенному в тюрьму в Вильне, удалось бежать в Пруссию. Захватив верховную власть, Ягайло спешил укрепиться на престоле, однако на Княжество напал Витовт с немецкими рыцарями. В 1383 году он захватил Троки, держал в осаде Вильню. Чтобы лишить Орден своего опасного соперника, Ягайло начал тайные переговоры с Витовтом. Последний согласился признать Ягайлу верховным правителем, если тот вернет ему отцовские владения, и в 1384 году перебежал из Пруссии в Литву.
