Находившийся в Вильно Ягайло в начале 1431 года был отпущен в Польшу только после того, как дал обещание вернуть захваченные замки. Свидригайло активно вел дипломатические переговоры: он заключил антипольский военный союз с Тевтонским и Ливонским орденами, чешскими таборитами и Великим Новгородом. Согласно условиям договора, тевтонские рыцари начали войну с Королевством Польским, а на Подолье и Волыни продолжились боевые действия.
Так между Польшей и Литвой началась Луцкая война 1431 года. 25 июня Ягайло с польско-шляхетской армии выступил из Перемышля в поход на волынские земли и вскоре расположился на берегу Буга, на то время служившей границей между Литвой и Польшей. Свидригайло не был готов к началу войны с Польшей. Узнав о вторжении на Волынь, он призвал своих союзников, немецких рыцарей-крестоносцев, напасть на польские земли, а сам с русько-литовским войском двинулся к Бугу. При приближении противника литовские отряды оставили и сожгли Збараж и Владимир-Волынский. Ягайло не разделял воинственности поляков и поэтому не спешил с вторжением в глубь литовской территории. Король призвал Свидригайло к заключению мира и вассальной покорности, но получил отказ. Тогда Ягайло во главе польской армии двинулся из Городно на Владимир, брошенный и сожженный литовцами, занял город и пожаловал Владимиро-Волынское княжество своему двоюродному брату Федору Любартовичу, а его четырём сыновьям назначил уделы.
31 июля на реке Стырь, в окрестностях Луцка, произошло сражение. Поляки легко разбили и оттеснили небольшие русько-литовские отряды, охранявшие переправы через реку. Тогда Свидригайло с главными силами армии отступил из Луцка за реку Горынь, а оборонять город оставил четырёхтысячный гарнизон под руководством талантливого полководца Юрши. Польские войска под командованием Ягайло взяли Луцк в осаду. Защитники подожгли город и укрылись с местными жителями в Верхнем замке. Поляки обстреляли его из пушек, а 13 августа предприняли первый штурм, который закончился неудачей. Луцкий воевода вступил в переговоры с королём Ягайло и добился перемирия, во время которого восстановил городские укрепления. Безуспешная осада Луцка затянулась.
Между тем боевые стычки проходили и в соседних с Волынью землях. Русько-литовские отряды вторглись в бельзскую