אף על פי שנמצא בנחיתות מספרית, נהנה הצבא הטבטוני ממספר יתרונות משמעותיים, כולל רמה גבוהה יחסית של משמעת ואימונים צבאיים, וציוד צבאי עדיף. האבירים הטבטונים היו לוחמים מקצועיים בעלי ניסיון קרבי עשיר, שנרכש בשנים רבות של לחימה באזורי הגבול, והארטילריה הטבטונית צוידה בתותחים מתקדמים לזמנה, שיכלו לירות קליעים מעופרת או מאבן. שני הצבאות היו מורכבים מחיילים שהגיעו מאזורים רבים באירופה, וכללו גם שכירי חרב רבים, שחלקם, כמו שכירי החרב מבוהמיה לדוגמה, לחמו בשורות שני הצדדים. הצבא הטבטוני כלל גם מספר רב של מתנדבים ושכירי חרב צלבנים, שהתגייסו לשורותיו בתואנה שהליטאים הם עובדי אלילים, ולכן המלחמה נגדם (ונגד בני בריתם הפולנים) היא מלחמת קודש (מסע צלב). לוחמים מ-22 מחוזות שונים, רובם ממוצא גרמני, הצטרפו לצבא הטבטוני, כולל חיילים שהגיעו מווסטפאליה, פריזיה, שוואביה, אוסטריה ושצ'צ'ין. שני אצילים הונגריים - ניקולאס השני וסטיבור - הביאו עמם כ-200 חיילים להילחם לצדם של הטבטונים, אולם הסיוע הצבאי ששלח זיגמונד מלך הונגריה לצבא הטבטוני היה מאכזב, יחסית לציפיות.
בשורות הצבא הפולני לחמו שכירי חרב ממוראביה ומבוהמיה, וכוחות צבא ממזוביה, נסיכות מולדובה וולאכיה. הצ'כים שלחו למערכה שתי יחידות בפיקודו של יאן סוקול מלמברט. אלכסנדרו הטוב שליט נסיכות מולדובה הוביל את הכוח המולדובי, שסייע לפולנים. הדוכס הגדול ויטאוטאס גייס חיילים בעיקר מליטא ומרותניה (כיום בשטח בלארוס ואוקראינה), וצבאו כלל גם שלוש יחידות פרשים רוסים מסמולנסק, תחת פיקוד אחיו של יוגאילה, וכוח פרשים טטרי מאורדת הזהב, תחת פיקודו של הח'אן הגולה ג'לאל אד-דין. המפקד הראשי של הכוח הפולני-ליטאי היה המלך יוגיילה, אך הוא לא פיקד באופן ישיר על הצבא הפולני במהלך הקרב, אלא הותיר את הפיקוד עליו בידי זביגנייב לנקורונסקי, מרשל הכתר ומושל קראקוב. בניגוד ליוגיילה, השתתף הדוכס הגדול ויטאוטאס, שהיה סגנו בפיקוד על הצבא, באופן פעיל בקרב, ופיקד באופן ישיר על הצבא הליטאי ועל האגף הימני של הצבא הפולני-ליטאי.
פלישת הצבא הפולני-ליטאי לשטח פרוסיה.
השלב הראשון לקראת פלישת הצבא הפולני והליטאי לשטח פרוסיה היה לרכז את הכוחות הפולנים והליטאים באזור העיירה צ'רבינסק, כ-80 קילומטרים מהגבול הפרוסי, שם חצה הצבא המאוחד את נהר הוויסלה על גבי גשר סירות. תמרון זה, שדרש תכנון מדוקדק ומידה רבה של תיאום בין כוחות צבאיים ממספר לאומים, הסתיים עד ה-30 ביוני 1410. הצבא הפולני התרכז בשתי נקודות מפגש - בפוזנן ובוולבוז' - ומשם צעד לצ'רבינסק. הצבא הליטאי החל במסעו מווילנה ב-3 ביוני וחבר לכוח הרותני בגרודנו. כוחותיו של הדוכס ויטאוטאס הגיעו לצ'רבינסק באותו יום בו החלו הפולנים לחצות את נהר הוויסלה. כוח צבאי ממזוביה חבר לצבא הפולני-ליטאי לאחר חציית הנהר. ב-3 ביולי החל הכוח המאוחד לצעוד לכיוון מריאנבורג, בירת פרוסיה, וב-9 בחודש חדר לשטח שבשליטת המסדר הטבטוני (פרוסיה).
הטבטונים לא ידעו על חציית הוויסלה על ידי הצבא המאוחד, עד שקיבלו דיווח על כך ממשלחת הונגרית, שהגיעה לראש המסדר הטבטוני. ברגע שהבין מהו היעד של הצבא הפולני-ליטאי, נע פון יוגינגן עם עיקר צבאו משווטץ מזרחה, לכיוון נהר דרוונצה, שם קיווה לחסום את התקדמות הצבא המאוחד. ב-2 ביולי הגיע הצבא הטבטוני לנקודת החציה של הנהר סמוך לקאיורניק, והחל לבצר אותה באמצעות חומת כלונסאות עץ מחודדות. כאשר הגיע הצבא הפולני-ליטאי לקאיורניק ב-10 ביולי, הוא מצא את הצבא הטבטוני ממתין לו במחנהו המבוצר. למחרת, לאחר שנפגש עם שמונת חברי מועצת המלחמה שלו, החליט יוגיילה לא לנסות לחצות את הנהר, אלא לחזור על עקבותיו, לפנות מזרחה, היכן שלא היו נהרות גדולים שהפרידו בין צבאו לבין מריאנבורג, ולעקוף אותו. הצבא הפולני-ליטאי צעד לכיוון דרום-מזרח לעבר העיירה סולדאו, אולם לא ניסה לכבוש אותה. הצבא הטבטוני צעד לאורך נהר דרוונצה צפונה וחצה אותו, כשהוא נע מזרחה במקביל לצבא הפולני-ליטאי. לאחר שהצבא המאוחד כבש והחריב את גילגנברג (דברווונו) ב-13 ביולי, נמלא פון יוגינגן זעם ונשבע להביס את הפולשים. בשעות הבוקר של ה-15 בחודש נפגשו לבסוף הצבאות היריבים במרחק קצר מגילגנברג, במישור בין הכפרים פאולאן, טננברג, גרונוולד ולודויגסדורף.
קרב גרונוולד.
היערכות הצבאות היריבים.
פני השטח באזור בו נערך הקרב התאפיינו בתערובת של שטחים פתוחים, ביצות ואזורים מיוערים. הצבא הטבטוני בחר שדה קרב, שהתאים לניהול קרב מגננה נגד יריב עדיף מספרית. הוא נערך בין הכפרים טננברג (בצפון) ולודוויגסדורף/לודוויגאו (בדרום), כאשר אגפו השמאלי מוגן על ידי ביצות, ואגפו הימני נשען על יערות עבותים, כך שלא ניתן היה לאגף אותו. המחנה הטבטוני עם שיירת המטען מוקמו סמוך לכפר גרונוולד מאחרי מרכז הקו הטבטוני. פון יוגינגן הציב את חיל הרגלים (6,000–11,000 אלף חיילים) ואת הארטילריה שלו (כ-100 תותחים) בקו הראשון, והורה להם לבצר את חזיתם באמצעות חפירת שוחות ונעיצת מוטות מחודדים בקרקע לפני עמדותיהם, כדי להכשיל התקפת פרשים. הפרשים הטבטונים נערכו בשני דרגים מאחרי עמדות הרגלים, כאשר פרידריך פון וולנרוד פיקד על האגף השמאלי והמרשל קונרד פון ליכטנשטיין פיקד על האגף הימני. פון יוגינגן עצמו עם כוח עתודה חזק, שכלל 16 יחידות פרשים, התמקם מאחרי מרכז הקו, סמוך לגרונוולד. תוכנית הקרב שלו הייתה למשוך את הצבא הפולני-ליטאי לתקוף את המערך המבוצר של צבאו, כדי להתיש את כוחות האויב ולגרום להם אבדות, ובשלב שני לעבור להתקפת נגד עם הפרשים הכבדים הטבטונים, ולהכריע באמצעותם את הקרב.
הצבא הפולני-ליטאי נערך ממזרח לעמדות הצבא הטבטוני, ממערב ומדרום-מערב לאגם לוביאן (Lubien), באזור מיוער ביותר, שכלל גם הרבה שטחים ביצתיים סביב הנהרות, שנשפכו אל האגם. חיל הפרשים הליטאי הקל נערך באגף הימני של הצבא המאוחד, כאשר הפרשים הטטרים הוצבו באגפו הימני הקיצוני, והפרשים הרוסים מסמולנסק באגפו השמאלי, בנקודת החיבור בין הליטאים והצבא הפולני. הפרשים הפולנים נערכו באגף השמאלי של הצבא המאוחד בשניים או שלושה דרגים, ואילו שכירי החרב מבוהמיה וממוראביה ביחד עם חיל המשלוח ממולדובה תפסו את מרכז הקו של הצבא המאוחד. מספר ניכר של יחידות פרשים פולנים יחד עם חיל הרגלים הפולני (שמספרו היה קטן יחסית) נשמרו בעתודה, ביערות ממערב לאגם לוביאן. המלך יוגיילה מיקם את עמדת הפיקוד שלו בקרבת כוחות העתודה, על גבעה הצופה על שדה הקרב, יחד עם יחידת משמר הראש שלו.
לפי מאמר של חוקר ליטאי העוסק בקרב, שימש הצבא הליטאי למעשה כמשמר קדמי של הצבא המאוחד, ולכן הגיע לשדה הקרב זמן ניכר לפני הצבא הפולני. כאשר החל הקרב, והצבא הליטאי (כולל יחידות הפרשים הטטריות והרוסיות, וייתכן גם יחידת שכירי חרב צ'כיים) תקף את הצבא הטבטוני, עדיין לא הגיע הצבא הפולני לשדה הקרב, וכוחותיו המתינו ביערות מדרום-מערב לאגם לוביאן, סמוך לכפר פאולאן.
הטבטונים היו הראשונים לפרוס את צבאם בשדה הקרב, והיו מוכנים לפתוח בקרב מיד לאחר עלות השחר. הם ניסו להתגרות בכוחות הפולנים-ליטאים, כדי למשוך אותם לתקוף ראשונים, בהתאם לתוכנית הקרב שלהם. אך המלך יוגיילה, המפקד העליון של הצבא הפולני-ליטאי, לא מיהר להיענות לאתגר. צבאו נמצא עדיין ברובו ביערות ממערב לאגם לוביאן, שם היה מוגן מחום השמש, ואילו האבירים הטבטונים, שעטו שריון כבד על גופם, נאלצו להמתין במשך שעות בחום הכבד של יולי במערך קרבי, כשהשמש העולה בעיניהם. לפי הכרוניקות הפולניות העוסקות בקרב, הורה המלך יוגיילה לערוך טקס מיסה חגיגי לצבאו לפני הקרב, ותוך כדי הטקס הגיעו אליו ידיעות על התקרבות הצבא הטבטוני. הוא שלח שליחים לדוכס ויטאוטאס (שלא נכח במיסה) להכין את כוחותיו לקרב, אך התעקש להמשיך בתפילת המיסה עד לסיומה, ורק אז יצא לשדה הקרב, כדי לסקור את פריסת צבאו. לאחר שפון יוגינגן הבין, שיוגיילה מעכב בכוונה את פתיחת הקרב, הוא ניסה לאלץ אותו להכניס את צבאו לקרב, באמצעות פגיעה מכוונת בכבודו. הוא שלח אליו שליחים עם שתי חרבות. השליחים נשאו עמם מסר מעליב, לפיו החרבות נועדו ליוגיילה ולוויטאוטאס, כדי לסייע להם לעזור אומץ לפתוח בקרב. אם הם מפחדים לצאת לקרב נגד הטבטונים, וכוחותיהם "מסתתרים ביערות", פון יונינגן מוכן לאפשר להם לבחור בעצמם את שדה הקרב, ואף להסיג את צבאו לאחור, כדי לתת להם מספיק מקום לפרוס את צבאם במישור. לפי הכרוניקה של יאן דולגוש, במקביל להגעת השליחים ליוגיילה, אכן נסוג הצבא הטבטוני מרחק קצר לאחור, כדי להוכיח את רצינותו של פון יונינגן. לא ברור איזו השפעה, אם בכלל, הייתה לאקט הסמלי הזה. בכל מקרה, בערך סביב השעה 9:00 בבוקר התנגשו לבסוף הצבאות היריבים, והקרב החל.
השלב הראשון של הקרב.