Как это ни странно, но события на Воже нашли гораздо более полное отражение в письменных источниках, нежели Куликовская битва, которая всегда считалась историками самой масштабной и значимой для Руси XIV века. Известна точная дата боя на Воже, его ход, имена основных участников, военачальников и погибших героев. Основным источником о сражении является «Повесть о битве на реке Воже», которая входила в состав Троицкой летописи (обнаружена в библиотеке Троице-Сергиева монастыря, сгорела при московском пожаре 1812 года). Фрагментарные упоминания об этой битве встречаются в Лаврентьевской и Никоновской летописях, а также других владимиро-суздальских, рязанских и московских памятниках XIV-XVI веков. А.Г. Кузьмин в своей книге «Рязанское летописание» замечает, что «битва на Воже дана почти тождественно всеми летописями. Только в Никоновской один из московских воевод - Тимофей окольничий - оказался заменённым «князем Андреем Полоцким».
Есть не лишённая оснований историческая версия, что именно события при Воже позднее были скомпилированы летописцами с событиями 1380 года и взяты за основу такого памятника как «Сказание о Мамаевом побоище», повествующего о Куликовской победе. Существует также версия (В. А. Кучкин Антиклоссицизм // Древняя Русь. Вопросы медиевистики. - М., 2002. 2003. № 1 (11). - С. 114—115.), согласно которой рассказ «Жития» о благословении Сергием Радонежским Дмитрия Донского на борьбу с Мамаем относится не к Куликовской битве, а к битве на реке Воже. В «Сказании о Мамаевом побоище» и других поздних текстах он связан с Куликовской битвой лишь как с более масштабным событием.
В условиях, когда не сохранилось ни точных указаний относительно мобилизационного потенциала северо-восточных русских княжеств, ни войсковых реестров, подобных, к примеру, литовскому «попису» 1528 года, ни тем более росписи русских «полков», занявших оборону на реке Воже, любые рассуждения современных историков относительно численности войска Дмитрия Ивановича носят оценочный и во многом спекулятивный характер. Тоже самое можно сказать и об оценке историками численности войск на Куликовом поле. В поистине необъятной отечественной историографии Куликовской битвы разброс оценок численности русского войска составляет от 100-150 тысяч до 30-50 или даже менее тысячи бойцов. Тем не менее, исследователями за много лет был выработан ряд ограничений, внутри которых численность коалиционного войска русских земель в конце XIV века могла бы считаться более или менее разумной. Эти рассуждения основаны как на косвенных свидетельствах более поздних источников, содержащих сведения об особенностях военного дела того времени, так и на данных археологии и палеогеографии. По предположениям современных историков, в Куликовской битве не могло участвовать более 5-6 тысяч конных воинов (больше то пространство, которое сегодня принято считать Куликовым полем, просто не вместило бы). Соответственно, в битве на Воже, где собралось объединённое войско московско-суздальских, рязанских и нижегородских земель, вряд ли могло быть более 4-х тысяч конницы. Следует учитывать и тот факт, что нижегородские и рязанские земли, опустошённые татарами, потеряли многих воинов в битве на Пьяне и не могли выставить полноценного войска. Скорее всего, в сражении при Воже основной ударной силой являлись пехотные полки ополченцев и воинов-лучников, участие которых в Куликовской битве сегодня ставится под сомнение многими историками. Численность ополчения могла колебаться от 2 до 5 тысяч человек (в нынешних исторических реконструкциях фигурирует цифра 10-15 тысяч, но, учитывая возможности тогдашних городов северо-восточной Руси, она выглядит, по меньшей мере, фантастично).
Силы мурзы Бегича, по некоторым предположениям, могли составлять 20 тысяч татарской конницы. В Википедии (Свободной энциклопедии) приводятся неизвестно откуда взятые данные о 50 тысячах (5 тумэнов). Скорее всего, татаро-монгол было гораздо меньше, ибо вся Мамаева Орда к 1380 году, по подсчётам современных историков, располагала лишь 9 тумэнами войска, которое пришлось пополнять генуэзскими наёмниками. Как известно, практически все военные и наёмные силы Мамая погибли на Куликовом поле и в последующей битве с Тохтамышем на реке Калке.
Монголо-татарское войско сосредоточилось на правом берегу. Разделённые Вожей, противники простояли на занятых позициях несколько дней, не решаясь начать сражение. Скорее всего, Бегич ожидал помощи от рязанского князя Олега, который был в союзе с литовцами и Мамаем, но в битву на Воже предпочёл не ввязываться. Ведь Мамай послал своих людей против князя Московского, а не против Рязани. Кроме того, на стороне Дмитрия Ивановича воевал князь Данила Пронский со своей дружиной и большей частью рязанского войска.
В течение нескольких дней противники осыпали друг друга тучами калёных стрел из луков. Татары хотели выманить русских с выгодных позиций, но русские, зная преимущества татарской конницы на открытой местности, не покидали занятых рубежей. Московский князь сумел навязать противнику свой план, заставил его принять бой там, где ему невыгодно. Видя, что татары не решаются форсировать реку на виду у готового к сражению русского войска, он отвёл свои полки от Вожи и, возможно, спрятал часть сил в лесном массиве. Ордынской коннице была освобождена дорога на русский берег. И Бегич решился на атаку – не сумев адекватно оценить численность войск противника, он сам пошёл в заранее расставленную ловушку.
К вечеру 11 августа 1378 года татаро-монгольская конница начала переходить реку Вожу. Русский строй стоял неподвижно. Татары с диким свистом, криками и устрашающими воплями бросились на русские рати. Зазвенели тетивы их луков. Но доспехи и щиты надёжно прикрывали русских воинов, а длинные копья не позволяли ордынцам приблизиться для рукопашной схватки.
Бегич рассчитывал нанести сокрушительный удар в центр русских позиций, ошеломить, посеять панику, расчленить и по частям уничтожить русское войско. Но он просчитался. Русские полки выстояли, сумели отбить первый натиск врага. Оказавшись в невыгодных условиях, татарская конница не могла быстро маневрировать на пересечённой местности. Передовые ордынские сотни стали заворачивать коней, на них напирали сзади другие отряды, всё смешалось. Сомкнутый строй русских воинов, вытянувших вперёд длинные тяжёлые копья, двинулся на врага. С флангов ударила конница Тимофея Вельяминова и Данилы Пронского. Таким образом, русские бросились на атаковавшего их в лоб Бегича одновременно с трёх сторон. Произошёл встречный кавалерийский бой на копьях. И татары, не выдержав фланговых ударов, побросали копья и бросились наутёк. Многие утонули в реке.
Преследовать татар за рекой русские не стали. Некоторые исследователи предполагают, что бой был затяжным и продлился до вечера или даже до ночи. Но встречный кавалерийский бой просто не может быть затяжным. Это самый скоротечный и самый кровопролитный для обоих сторон вид кавалерийского боя. Скорее можно предположить, что, атаковав войска Бегича с трёх сторон, русские справились с ними неожиданно быстро, отчего у них могло создаться впечатление, что они разгромили не всю татарскую армию, а лишь её часть. Военачальники заподозрили, что бегство татар было притворным. На следующее утро стоял сильный туман, и только после того, как он рассеялся, русское войско форсировало реку, но противника уже и след простыл. Победители захватили лишь брошенный ордынцами обоз. В битве погибли сам мурза Бегич и ещё четверо ордынских князей.
Это было сокрушительное поражение, после которого жалкие остатки воинства Бегича побежали в Орду. Русские потери оказались незначительными. Из командного состава погибли только два воеводы: «Убьенъ же бысть тогда на томъ бою Дмитреи Манастыневъ да Назареи Даниловъ Кусакова».