В 1321 году литовский князь Гедимин в битве на реке Ирпень разбивает объединённую армию южнорусских князей, после чего завоёвывает Киев, Переяславль, Белгород и другие ослабленные монгольским нашествием города, которые вынуждены признать его верховную власть. Тем не менее, до 1362 года (битва на Синих Водах) сохраняется выплата дани Золотой Орде.

В 1323 году на Западе умирают последние законные наследники рода Романовичей — Андрей и Лев Юрьевичи. Это приводит к тому что «галицкое наследство» переходит по выбору местных бояр к Болеславу Тройденовичу, за которым на княжеский престол взошёл Любарт Гедиминович, крещённый под именем Дмитрий. Реально власть Любарта ограничивалась Волынью, так как в 1344—1345 годах после похода польского короля Казимира III Галиция постепенно переходит под власть Польши. Польское королевство окончательно захватило Галицкую и Холмскую земли в 1387 году.

Буковина с 1359 года отходит к Молдавскому княжеству под названием Шипинской земли, а Закарпатье во второй половине XIII столетия — в состав Венгерского королевства. Таким образом земли современной Украины в XIII—XIV столетиях были разделены между соседними государствами.

С 1398 года литовское государство называлось Великое княжество Литовское, Русское и Жемайтийское. Важную роль в нём играла древнерусская культура, законы (Русская правда) и обычаи. В условиях борьбы с крестоносцами, Московским княжеством и из-за внутренних конфликтов Великое княжество Литовское вступило в союз с Польским королевством, подписав Кревскую унию (1385). Против сближения с Польшей выступало много православных князей, поэтому в государстве на протяжении ста лет произошли три гражданских войны: Гражданская война в ВКЛ (1381—1384), Литовско-русская гражданская война (1389—1392) и Польско-литовско-русская гражданская война (1432—1437). За время последней в границах ВКЛ на протяжении трёх лет фактически существовало государство — Великое княжество Русское.

Во второй половине XV столетия Великое княжество Литовское превратилось из своеобразной федерации русских и собственно литовских княжеств в централизованное государство, в котором всё большую роль играет принятый господствующей династией Ягеллонов польский католицизм. Соперничество с Москвой за наследие Киевской Руси и притеснение православных приводят к переходу многих русских князей на службу к великому князю московскому, серьёзным военным поражениям (Ведрошская битва) и таянию территории государства. С 1503 года Черниговская земля находится в составе Великого княжества Московского. Слабость ВКЛ приводит в 1569 году к Люблинской унии и образованию Речи Посполитой (Волынь, Подляшье, Подолье, Брацлавщина и Киевщина перешли под власть Польши). В 1596 году Брестская уния Православной Церкви Киевской митрополии с Католической церковью и связанные с ней притеснения отвергающих унию православных, привели к переходу в униатство значительной части украинской знати.