Amíg Timur Indiát dúlta, I. Bajazid átkelt az Eufráteszen, és Azerbajdzsánra támadott. Elfoglalta Erzerumot és több más várost. Ennek hallatán újabb lázadások törtek ki Perzsiában és Grúziában. Timur kivonta hadait Indiából, és gyorsan, kegyetlenül leverte a felkeléseket, majd szokatlanul durva hangú levélben felszólította Bajazidot, hogy vonuljon ki az elfoglalt azerbajdzsáni városokból, emellett pedig bocsássa szabadon vazallusát, Takartán emírt és annak családját.

Mivel Bajazid visszautasította követeléseit, Timur 1400-ban betört a törökök frissen létrejött birodalmába, visszafoglalta Erzerumot, majd tizennyolc napos ostrommal meghódította a bevehetetlennek hitt Szebaszteia (Sivas, más átírásokban: Szivasz) városát, és Kaiszareia (Kayseri) mellett megvert egy török sereget.

Ezután délnek fordult Bajazid szövetségese, az egyiptomi központú Mamlúk Szultánság közel-keleti területei ellen, nehogy a hátába kerülhessenek, ha benyomul Anatóliába. 1400-ban elfoglalta Aleppót, 1401-ben Damaszkuszt. Még ez évben szétverte a mameluk szultán hadseregét és feldúlta Bagdadot – egyes beszámolók szerint 90 000 koponyából emeltetett piramist a füstölgő romok mellett. Damaszkusz valamennyi kézművesét áttelepítette Szamarkandba, és ezzel végleges csapást mért Damaszkusz gazdasági életére. Miután uralma alá hajtotta egész Szíriát, Grúziába vonult vissza téli szállásra, majd 1402 tavaszán mintegy 120 000 fős haddal (amelynek számát a mellé állt törökök is gyarapították) indult meg Anatólia ellen. Végigvonult a Kizilirmak folyó völgyén, és elkezdte Ankara ostromát.

I. Bajazid komoly stratégiai hibák után érkezett meg mintegy 85 000 fős törökökből és szerbekből álló, teljesen elfáradt, hiányosan ellátott seregével a város felmentésére, és az ankarai csatában, 1402. július 20-án megsemmisítő vereséget szenvedett az ütközetre gondosan felkészült Timurtól. Bajazid maga is fogságba esett, és Timur élete hátralevő részében (1403. május 8-áig) nap közben egy vasketrecben tartotta.

Timur végigdúlta Kisázsiát és elfoglalta Bruszát, Bajazid székvárosát, de európai szövetségesei (Bizánc, Trapezunt, Velence, Genova) cserbenhagyták, és nem szállították át seregét a Dardanellákon, hogy a török birodalom európai területeire is lecsaphasson. A szerződésszegés miatt érzett dühében Timur lerohanta és felprédálta Szmirnát, a johannita lovagrend utolsó, kisázsiai erősségét, lemészároltatta a hadifoglyokat és a lakosságot. 1404-ben az egyiptomi szultán és Joannesz Palaiologosz (Mánuel Palaiologosz mellett a Bizánci Birodalom társuralkodója) egyaránt elismerte Timur főhatalmát, a hódító visszatért Közép-Ázsiába. Az alatt a nyolc hónap alatt, amit az Oszmán Birodalom területén töltött, kifosztotta annak fontosabb városait, helyreállította az anatóliai türkmén hercegségeket, a maradék területet három szultanátusra tagolta, és ezek uralkodóinak I. Bajazid fiait tette meg. A fiúk (ide értve negyedik testvérüket, Muszát is) hamarosan hosszú és változatos háborúba kezdtek egymás ellen. Az oszmán interregnumnak nevezett időszak végén Mehmed Çelebinek sikerült megszereznie a főhatalmat, de a birodalom újjászervezése még csaknem fél évszázadig tartott.

Pyramid of Skulls achi pl Bagdad feldúlásából jött.