На следующий день ни Персей, ни Эмилий, не имели желания драться, но случай ускорил развязку вопреки их желанию. Между обоими лагерями находилась маленькая река, из которой брали воду как македоняне, так и римляне; для охраны водоносов на обоих берегах перед лагерями были выставлены сильные караулы. До 9 часов вечера в этот день все было тихо и спокойно, потому что ми одна сторона не желала напасть на другую; вдруг одна вьючная лошадь из римского обоза ушла от своих сторожей и переправилась на противоположный берег; три солдата поплыли за ней вдогонку, а так как в это время два фракийца уже успели захватить ее, то римляне убили одного из них и вернулись с освобожденным животным. Но на берегу стоял караул из 800 фракийцев, и некоторые из них захотели отомстить за смерть своего соотечественника и потому переправились через реку. За ними последовали многие и наконец все. Тут произошла ожесточенная рукопашная схватка. Ходил слух, что Эмилий умышленно перегнал лошадь на неприятельский берег для того, чтобы навязать неприятелю бой и тем заставить Персея дать генеральное сражение, которое, благодаря случаю или согласно намерению полководца, действительно последовало, так как с обеих сторон двинулась на помощь своим масса солдат, и военачальники оказались перед необходимостью вывести из лагеря все войско. Без щита и панциря проходил Эмилий по рядам и сам осматривал своих солдат. Как только у него все было приведено в порядок, македонская армия тоже двинулась вперед.
Победоносное для римлян сражение не длилось и часа, дольше всех выдержали его три тысячи избранных воинов македонской фаланги; они бились до тех пор, пока не были изрублены все до единого, остальные падали во время бегства в громадном количестве, так что равнина до самого подножия горы была покрыта трупами, а река Левкос еще на следующий день катила окровавленные волны. Многие бежали также к морю и, попадав в воду, молили о спасении экипаж римского флота. Но так как римские матросы подъехали к ним на лодках и стали рубить их, то они поспешили обратно и нашли на суше жалкую смерть. Всего было изрублено здесь 20 тыс. человек. Из бежавших в Пидну около 6 тыс. человек попали живыми в руки неприятеля, а из рассеявшихся в бегстве были взяты в плен еще 5 тыс. человек. У римлян погибло не более 100 человек.
Между тем как римские воины с радостным ликованием и при свете факелов возвращались в свои палатки, украшенные плющом и лавровыми венками, сам полководец был погружен в глубокое горе, потому что из двух его сыновей, служивших в войске, младший, Сципион Эмилиан, которого отец особенно любил и который превосходил всех братьев удивительными способностями, пропал без вести. Отец не сомневался, что молодой человек из-за своей воинственности и пламенного честолюбия был убит. Весь лагерь разделял скорбь начальника; солдаты прекратили пиршества, и в то время как одни из них собрались перед палаткой отца, другие отправились искать пропавшего между трупами. В лагере стояла глубокая тишина, но на равнине беспрестанно раздавался громкий зов: «Сципион! Сципион!» Наконец, поздно ночью, когда уже исчезла почти всякая надежда, юноша вернулся в сопровождении нескольких воинов, покрытый свежей кровью неприятеля, Это был впоследствии столь знаменитый Сципион Эмилиан, разрушитель Карфагена и Нуманции.
Царь Персей бежал из Пидны в свою резиденцию Пеллу в сопровождении всадников, малодушно покинувших поле сражения. Когда пехота нагнала этих беглецов, то стала обзывать их трусами и изменниками, срывать с лошадей и избивать мечами. Царь испугался и скрылся с немногими приближенными. Чтобы не быть узнанным, он снял с себя пурпурную одежду и положил ее перед собой на лошадь, диадему же держал в руках. Наконец, он слез с лошади и повел ее за собой под уздцы, чтобы на ходу советоваться со своими друзьями. Но из этих друзей одни отставали под одним предлогом, другие под другим, тот останавливался завязать развязавшийся башмак, этот попоить лошадь, третий выражал желание сам напиться; мало-помалу все оставили Персея не столько из боязни врага, сколько опасаясь жестокости царя, который приписывал свое несчастье всем другим, только не себе. Когда, в довершение всего, он прибыл в Пеллу, убил там кинжалом своих обоих казначеев за то, что они позволили себе обратиться к нему с упреками и либеральными советами, тогда решительно все, за исключением трех приближенных, отдалились от него. Эти трое вместе с Персеем и его сокровищами бежали в ту же ночь по направлению к Амфиполису; из солдат последовали за ними всего пятьсот человек, да и те не из чувства преданности, а только соблазненные сокровищами, которые вез с собой царь. Из Амфиполиса Персей со своими богатствами, составлявшими в итоге две тысячи талантов, отправился на остров Самофракию и там искал приюта в храме Диоскуров.