Литва превратилась в Литовско-Русское государство. Подавляющую часть его населения составляли русские люди, а государственным языком Литвы был русский язык.
Отстояв независимость от татар, литовские князья получили большие преимущества. Отныне они претендовали на то, чтобы объединить под своей властью всю Русь. Однако литовская экспансия на восток натолкнулась на сопротивление Москвы. Попытки сокрушить военную мощь Московского княжества стали особенно настойчивыми в середине XIV в. Важную роль в назревавшем конфликте играла Тверь.
В 1368 г. князь Дмитрий пригласил в Москву тверского князя Михаила Александровича. Положившись на обещания митрополита, Михаил прибыл в Москву, где его бросили в тюрьму, а затем продиктовали условия мира.
Навязанный Твери мир оказался непрочным. Тотчас по возвращении в Тверь Михаил обратился за помощью в Литву. Вскоре же Ольгерд во главе литовских, тверских и смоленских полков вторгся в пределы Московского княжества. Застигнутый врасплох князь Дмитрий не успел собрать значительного войска. Высланный им под Волоколамск сторожевой полк был разгромлен на реке Троена ратью Ольгерда 21 ноября 1368 г. Князь Дмитрий затворился в недавно отстроенном каменном Кремле. Литовцы три дня стояли у стен крепости, а затем отступили, подвергнув страшному разорению московскую округу.
Тверской князь Михаил пытался вовлечь в войну с Москвой не только литовцев, но и татар. В 1370 г. он ездил в Орду к эмиру Мамаю и получил от него ярлык на великое княжество Владимирское. Но Дмитрий отказался подчиниться Орде и не пустил Михаила Тверского во Владимир. Тогда Тверь во второй раз призвала на помощь литовцев. В течение двух дней Ольгерд безуспешно пытался взять Волоколамск, а затем восемь дней осаждал Москву. Второй поход на Москву завершился тем, что противники заключили перемирие на полгода.
Вернувшись из похода, Михаил Тверской снова отправился к Мамаю и вернулся на Русь с ярлыком в сопровождении татарского посла Сарыхожи. Дмитрий Иванович и на этот раз отказался подчиниться воле Мамая, но принял Сарыхожу в Москве и осыпал подарками. Чтобы избежать полного разрыва с Мамаем, князь Дмитрий вынужден был отправиться на поклон к нему в Сарай. Истратив огромные суммы денег, он вернул ярлык на великое княжество.
В июне 1372 г. Ольгерд и Михаил Тверской предприняли новый поход на Москву. На этот раз князь Дмитрий успел хорошо подготовиться к войне. Многочисленное московское войско встретило противника близ южной границы под Любутском. Несколько дней рати стояли друг против друга, а затем разошлись в разные стороны. Мирное соглашение завершило длительную и трудную войну.
Как и в 1368 г., Москва пустила в ход всевозможные ухищрения, чтобы навязать Твери свои условия мира. Московские послы заплатили татарам неслыханную сумму «тму рублев» (10 000) за княжича Ивана, наследника тверского князя, оставленного отцом в Орде в качестве заложника после получения ярлыка на великое княжение. В конце 1372 г. княжича привезли в Москву и стали «держати в ыстоме» на митрополичьем дворе. Михаилу Тверскому пришлось покориться. Мир был подписан, а княжич Иван отпущен к отцу.
В начале правления Дмитрий придерживался политики подчинения Орде, традиционной со времен Александра Невского и Ивана I Калиты. Однако как только в Орде начались междуусобицы и смута, Русь попыталась избавиться от чужеземного ига. В 1374 г. в Нижнем Новгороде народ перебил татарских послов с отрядом в 1000 человек. Москва немедленно послала на границу свои войска. При посредничестве митрополита Алексея и посланца константинопольского патриарха Киприана русские князья составили коалицию и стали готовиться к войне с Мамаем, правителем Орды. Основой коалиции явился союз между Москвой, Тверью и Рязанью. Крушение коалиции началось после того, как в Твери появился беглый московский боярин И. Вельяминов. Он поведал тверскому князю Михаилу о раздорах в Москве и склонил к войне с князем Дмитрием. Литва и татары обещали Михаилу военную помощь. Вельяминов отправился в Орду, после чего хан передал ярлык на владимирский престол тверскому князю. Получив ярлык, Михаил тотчас послал рать на московскую границу. Он явно переоценил свои силы. В 1375 г. войска десятка русских княжеств, собранные, по-видимому, для войны с Ордой, обрушились на Тверь. После месячной осады Твери Михаил признал свое поражение и объявил о возвращении в состав антиордынской коалиции. Боярин И. Вельяминов, будучи в Орде, именовал себя московским тысяцким. Князь Дмитрий нашел случай отомстить ему за интриги. Боярина хитростью заманили на Русь, схватили и обезглавили.