Не выдержав такого стояния, великий магистр прислал к союзникам глашатаев с двумя мечами для Ягайло и Витовта. «Не прячьтесь в лесах и болотах — выходите на битву! Если вам мало места, мы можем отойти назад!» — передали рыцари королю и великому князю послание магистра. Но те спокойно восприняли этот оскорбительный вызов, который потом столетиями воспринимался в Польше как символ тевтонского высокомерия и наглости. Одновременно великий магистр действительно приказал отвести часть своих конных войск в долину Великого Потока, чтобы освободить место для вступления в бой польско-литовско-русского войска. Правда, пехота и артиллерия были оставлены на старом месте сразу за волчьими ямами. Ягайло и Витовт в очередной раз не поддались на расставленную им приманку и не спешили вводить в бой главные силы. Витовт лишь направил в разведку легкую конницу и татарские отряды, что во многом определило дальнейший победоносный для союзников ход битвы.
Дело в том, что крестоносцы заранее подготовились к залпу по рыцарям Витовта, рассчитывая опрокинуть их ряды ядрами, пищальными пулями и арбалетными стрелами. Но когда на крестоносцев с гиканьем понеслась легковооруженная конница, по большинству татарская, те растерялись — тратить ядра и пули на такого противника им не хотелось. Тевтонцы тянули с залпом, ожидая вслед за татарами увидеть рыцарей, но тех все не было. Легкая кавалерия проскочила зону поражения и после запоздалой команды «огонь» ядра тевтонских пушек в большинстве своем просвистели мимо нее, нанеся атакующим лишь легкий урон. Частично свое черное дело сделали «волчьи ямы» — в них погибло немало лошадей наступающих. Но сами кавалеристы легко выбирались из ям и продолжали бой, в отличие от тяжелых рыцарей, для которых, собственно, их и выкопали. Преодолев ямы, атакующие понеслись на тевтонских пушкарей и первую (пехотную) линию армии крестоносцев. Лишь немногие из пушкарей успели перезарядить пушки и сделать по второму выстрелу. Другими словами, действие тогдашней артиллерии и стрелковых пищалей в полевых условиях оказалось неэффективным — в основном пушкари были изрублены, досталось и орденской пехоте, которая, видя такое развитие событий, видимо, частично впала в панику и не смогла организовать должное сопротивление.
Опрокинув первую линию крестоносцев, легковооруженная конница Витовта начала атаку на их вторую линию. Но крестоносцы постепенно оправились от растерянности и начали теснить легкую кавалерию союзников. Та начала отходить на свои позиции, поскольку была мало приспособлена для длительного боя. Во время преследования татарско-литовских кавалеристов крестоносцы потеряли немало пажей и оруженосцев — арбалетчики на ходу почти не могли стрелять по татарам из-за сложности зарядки арбалета, а вот уходящие татары поливали преследующего их противника целой тучей стрел из луков. Рыцарям они не причиняли вреда, тогда как число их помощников значительно поубавилось. Удар легкой конницы последовал в 9 часов утра. Сколько длилась атака, сказать трудно. Наверное, ушло немало времени и на ликвидацию волчьих ям, и на расчистку засек. Между тем солнце продолжало свою работу, а легкая конница Витовта в основном уже сумела вернуться в строй основных литовско-русских сил. Поляки все это время в бой не вступали. Так завершилась первая фаза битвы.
Когда исчезли препятствия и была рассеяна орденская пехота, началась вторая фаза сражения — в бой около полудня двинулась тяжелая конница союзников. Ее выхода ждали и крестоносцы, которые пошли навстречу. Польско-литовско-русское войско было выведено в поле почти полностью и построено в три боевые линии, каждая из которых, по расчетам историков, состояла не менее чем из 5–6 рядов. Такая глубина построения обеспечивала массированный, почти таранный удар. Сражение главных сил продолжалось примерно до 7 часов вечера, а преследование разбитого противника — до наступления темноты.
