Накануне боя Василий II дал пир явившимся к нему младшим удельным князьям и боярам. Рано утром нагрянули татары, грубо разбудившие спавший лагерь. Бой произошел 7 июля 1445 г. у стен Суздаля на поле против Спасо-Ефимьевского монастыря. Закованные в броню дружинники дрались с упорством и обратили неприятеля в бегство. Возможно, бегство татар было притворным. Преследование расстроило боевые порядки русских. Одни поспешили вслед за врагами, другие «начаша избитых татар грабити». Имея три с половиной тысячи воинов, Мамутяк сумел остановить натиск русских и предпринять повторную атаку. Застигнутые врасплох князья обратились в бегство. Московский летописец, желая обелить Василия II, хвалил его мужество. Князь будто бы получил множество ран «по голове и по рукам, и тело все бито вельми». Татарское войско потеряло 500 воинов, русские — несравненно больше. Много дружинников было иссечено в битве. Василий II, князь Михаил Верейский, многие московские бояре и дети боярские попали в плен. После битвы царевичи двинулись к Владимиру, а затем вернулись в Нижний, где передали пленных отцу. Хан продержал Василия II менее трех месяцев, после чего за выкуп отпустил на Русь.

После суздальской битвы управление Москвой взял на себя Дмитрий Шемяка как старший в роду Калиты. Известие о пленении государя вызвало в народе растерянность и ужас. Жители Москвы и окрестных уездов спешили укрыться со всеми пожитками в Кремле, ожидая, что татары явятся с минуты на минуту. Скорее всего, от костров, разложенных беженцами в крепости, вспыхнул пожар. Сгорели все деревянные постройки, а «белокаменные» стены «падоша во многих местех». В огне погибло множество людей, сгорели княжеская казна и товары, свезенные в Кремль. Население начало в панике покидать Москву. Пример показала княгиня-вдова Софья. Шемяка вернул ее с дороги и предпринял другие меры, чтобы положить конец панике. Население стало готовиться к осаде.

В Москву прибыл татарский посол Бегич. Дмитрий Шемяка оказал ему «многу честь». Русские не могли изгнать татар из Нижнего Новгорода без войны с Ордой. Но Шемяка нашел средство избежать конфликта, казавшегося неизбежным. Он принял решение восстановить великое княжество Нижегородское и с этой целью подписал договор с наследниками изгнанных из своих владений нижегородско-суздальских князей. Чтобы склонить Улу-Мухаммеда на свою сторону и получить от него ярлык (это намерение приписывали князю московские летописи), Шемяка должен был отпустить Бегича как можно скорее. Вместо этого князь задержал посла до глубокой осени, чтобы сведения о бедственном положении Москвы не подтолкнули татар к новому набегу. Василий II едва не разминулся с Бегичем на границе, но все же успел арестовать его, после чего посол был утоплен.

26 октября 1445 г. Василий II вернулся в Москву. «И бысть радость велика всем градом русскым», — записал летописец. Но радость вскоре сменилась унынием. Ситуация 1445 г., как две капли воды, походила на ситуацию 1432 г. Но были существенные различия. В Первом случае князь ездил в Орду как верноподданный и должен был заплатить обычную дань. Во втором случае он поднял оружие против «царя», был разгромлен и взят в плен. На этот раз речь шла о дани и выкупе. После каждого набега татары продавали полон на невольничьем рынке Орды. Богатых полоняников выкупали за большой выкуп родственники. Василий II и князь Михаил должны были заплатить выкуп за себя, за своих бояр и членов двора, попавших с ними в плен.