Vuonna 1400 mongolien sotapäällikkö Timur Lenk onnistui suostuttelemaan osmanien valloittamat kuningaskunnat liittymään mukaan sotaretkelleen osmaneja vastaan. Kohtalokkaassa Ankaran taistelussa 20. heinäkuuta 1402 Timur onnistui kaappaamaan Bayezidin vangikseen. Jotkin aikalaislähteet kertovat, että Timur piti häkkiin kahlittua Bayezidia voitonmerkkinään. On paljon tarinoita Bayezidin vankeudesta – kuten tarina, jonka mukaan Timur käytti Bayezidia jalkajakkaranaan. Kuvauksia pidetään kuitenkin yleisesti perättöminä, sillä Timurin omien hovihistorioitsijoiden mukaan Bayezidia kohdeltiin varsin hyvin ja Timur suri hänen kuolemaansa. Myös muiden johtajien kohtelu osoittaa, että Timur aikoi tosissaan palauttaa Bayezidin osmanien valtakunnan hallitsijaksi. Vuotta myöhemmin Bayezid kuoli; joidenkin lähteiden mukaan hän teki itsemurhan.