Все эти источники не дают нам повода сомневаться в достоверности даты битвы — 1362 год. Перейдем же непосредственно к описанию самого похода князя Ольгерда Гедиминовича и битвы, которая прославила имя литовского князя в веках.
Осенью 1362 года князь Ольгерд лично возглавил войска, которые отправились в лесостепь, направляясь к одному из наиболее крупных ордынских городов на украинских землях — Торговице. Современные археологические исследования свидетельствуют: в XIV веке это был большой и довольно развитый в экономическом отношении город. Писатель–гуманист Михалон Литвин в XVI столетии даже называл Торговицу Троей, настолько его поразили масштабы остатков этого поселения. Известный ученый Ф. Шабульдо предполагает, что Торговицу можно отождествить с упоминаемым в летописях ордынским Ябу–городом, находившимся в бассейне Южного Буга.
Время для начала наступления князем Ольгердом было выбрано не случайно. Дело в том, что в это время года ордынцы, как правило, оставляли сухую степь и перемещались в зону рискованного кочевья — лесостепь. Следовательно, княжеской армии не нужно было разыскивать враждебные поселения в широкой степи. А отсутствие большинства кочевников, которые в это время находились на Волге, могло бы обеспечить быструю и малокровную победу.
Относительно маршрута, которым армия литовского князя двигалась к Торговице, мнения историков расходятся. Первый из возможных вариантов направления движения приводит большинство историков. Согласно их версии, войско Ольгерда двигалось из Вильно в Киев, а оттуда через Канев, Черкассы и Торговицу и далее, в Дикое поле к реке Синюхе. Вариант другой части исследователей о том, что путь князя лежал из района Новогородка, через белорусское Полесье на Овруч и Житомир, представляется маловероятным. В защиту такого утверждения говорит тот факт, что в случае избрания второго маршрута движения путь княжеской армии лежал бы через малозаселенные районы, к тому же разоренные татарскими набегами. Ольгерд прекрасно понимал, что идти в Дикое поле, не имея возможности пополнять в пути запасы продовольствия и фуража, — дело довольно рискованное; в случае если бы обстоятельства сложились неудачно, он мог потерять большую часть армии еще до столкновения с татарскими князьями. Однако необходимо сказать, что первый вариант возможного маршрута тоже имел для князя Ольгерда вероятные негативные последствия. Все дело в том, что в Киеве тогда находился татарский баскак с довольно мощным гарнизоном, а княжил там уже упоминаемый князь Федор, по мнению многих ученых — татарский ставленник. Таким образом, направление через Киев полностью исключало момент внезапности и даже могло потребовать длительной осады города. Исходя из такого положения дел, возникает третья версия относительно маршрута продвижения литовско–украинского войска к реке Синие Воды. Основываясь на ряде косвенных данных, можно предположить, что Ольгерд принял решение идти на Подолье через Волынь. Именно там в то время княжил его брат Любарт, с которым, как мы помним, Ольгерд провел совместно множество успешных операций по завоеванию литовского наследства. Кроме того, Волынь была экономически развитым регионом, со значительным населением, с многочисленными источниками воды и лугами, где можно было найти корм лошадям. Данный маршрут также обеспечивал определенную скрытность передвижения, поскольку Волынь находилась на значительном удалении от татарских владений. В пользу третьего варианта говорит и присутствие на поле боя у Торговицы восьмитысячного отряда ополченцев с Волыни.
Предположительно ближе к концу августа в приграничных с Волынью районах Великого княжества Литовского собралось практически все литовское войско. Сбор подразделений рыцарского войска, вне всяких сомнений, происходил в условиях секретности, ибо, как отмечают исследователи, это условие Ольгерд всегда соблюдал непреклонно. В начале сентября войска находились уже в полной готовности к выступлению в районе Любартова. Однако сам Ольгерд был в этот момент за пределами лагеря своих рыцарей. Великий князь вышел из Вильно в середине августа, имея под своим руководством около пяти тысяч хорошо обученной рыцарской кавалерии. Соединение армии Ольгерда и «копий», собранных под Любартовом, произошло предположительно в районе Новогородка и Пинска. Именно там к отряду великого князя присоединились около пятнадцати тысяч воинов и обоз. К ним можно добавить ополченцев с Волыни, численность которых насчитывала, как уже было сказано, от восьми до десяти тысяч человек. Таким образом, можно говорить о том, что уже во время нахождения Ольгерда за несколько сотен километров от места, где должна была произойти битва, в его распоряжении находилось около тридцати тысяч воинов — более чем сильная для своего времени армия.