Достигайки Мала Азия, разширението на Тимур на запад се сблъсква с разширяващата се на изток държава на османския владетел Баязид I. Двете страни скоро влизат в конфликт, като през лятото на 1400 г. Тимур завзема османското владение Сивас. През следващите месеци той воюва на юг в Сирия и Ирак и Баязид се възползва от това, за да превземе Ерзинджан. През пролетта на 1402 г. Тимур потегля от Карабах към Ерзинджан, превземайки крепостта Кемах. Оттам той се насочва към Ангора, където изчаква основната армия на Баязид, с която влиза в решителна битка на 28 юли 1402 г. Османската армия претърпява тежко поражение, като самият султан Баязид и малолетният му син Мехмед са пленени.