Kultaisen ordan voima alkoi heikentyä 1300-luvulla sisäisten valtataistelujen vuoksi siinä määrin, että Dimitri Donskoi lopetti verojen maksun mongoleille. Tämä sai Mamai-kaanin ryhtymään sotatoimiin Moskovaa vastaan, mutta Dmitri Donskoi liittoutui useimpien venäläisruhtinaiden kanssa mongoleja vastaan. Vuonna 1378 käydyssä Vožajoen taistelussa venäläiset torjuivat mongolien hyökkäyksen. Kultainen orda liittoutui Liettuan kanssa, mutta venäläiset katkaisivat yhteydet Liettuan ja Kultaisen ordan välillä ja Donjoen varrella vuonna 1380 käydyssä Kulikovon taistelussa Dmitri Donskoin joukot löivät kaanin armeijan. Sotamenestys on tehnyt Dmitri Donskoista myyttisen hahmon, vaikka voitto mongoleista jäi lyhytaikaiseksi. Mamain seuraaja Tohtamyš lähti kostoretkelle vuonna 1382, hyökkäsi Moskovaan ja pakkoverojen maksu palautettiin. Moskova joutui maksamaan mongoleille pakkoveroja vielä sata vuotta, mutta mongolivalta Venäjällä oli jo heikentymässä. Kultaisen ordan valtaa heikensi erityisesti Timur Lenk armeijoineen vuonna 1395. Dmitrin seuraaja Vasili I yritti hänkin irtautua mongolien otteesta kieltäytyen veronmakusta, mutta joutui alistumaan ordan joukkojen hyökätessä Moskovaan 1408. Vasili I:n ja hänen seuraajansa Vasili II:n aikana Moskovan valta kuitenkin vahvistui. Diplomatian keinoin ja myös pakkoliitoksin Moskovan valta laajeni muiden venäläisten ruhtinaskuntien kustannuksella. Viimeisimpänä Moskovan valtaa vastustettiin Novgorodissa, jonka joukot kärsivät vuonna 1470 Šelonin taistelussa ratkaisevan tappion Moskovalle. Rauhansopimuksessa Novgorod joutui tunnustamaan Moskovan ylivallan. 1400-luvun aikana suuri osa Venäjää oli alistettu Moskovan johtoon, mutta sen voimavarat eivät riittäneet vielä lopulliseen irtautumiseen Kultaisen ordan ylivallasta.