Затем собор предложил Евтихию анафематствовать всякое учение, противное изложенным догматам. Здесь обвиненный вышел из пределов доселе тщательно наблюдаемой осторожности и сказал: «Я заявил, что прежде этого не утверждал, ныне же, поелику так учит святость ваша, говорю и следую учению отцов, но ни в писаниях я не нашел это ясно изложенным, ни отцы не утверждали того единогласно. Теперь, если я анафематствую, горе мне, потому что предам анафеме отцов». При этих словах все собрание поднялось с мест с криками: «Анафема ему!» Патрикий Флоренций направляет мнение собора на основную тему, предложив Евтихию вопрос: «Признаешь ли два естества и единосущность с нами?» Евтихий ответил: «Я читал у блаженного Кирилла и Афанасия и других отцов, что до соединения — из двух естеств, а что после соединения и воплощения уже не два естества, а одно». В доказательство своих слов предлагал прочесть место из св. Афанасия. Наконец, патрикий Флоренций выразил заключение в следующих словах: «Кто не говорит из двух естеств и два естества, тот не верует правильно». Собор присоединил: «С понуждением нет веры». Напоследок собор вынес следующее определение: «Евтихий, бывший пресвитер и архимандрит, оказался изобличенным в нечестии Валентина и Аполлинария и в приверженности к их учению. Так как он не устыдился наших увещаний и поучений и не принял правых догматов, то мы, оплакивая и соболезнуя об его всеконечной гибели, определили во имя Господа нашего Иисуса Христа, им поруганного, лишить его всякого священного чина и общения с нами и начальствования монастырем. Да знают все, кто будет вести с ним разговоры и иметь общение, что и они будут повинны отлучению от Церкви». Это постановление подписано членами собора, каковых было от 28 до 31, и 23 архимандритами.
Нам остается еще в нескольких словах изложить ближайшие обстоятельства, последовавшие за этим собором. Евтихий имел в Константинополе высоких покровителей и пользовался популярностью в монашествующем духовенстве и в народе, поэтому он не считал своего дела проигранным и начал борьбу. Он старался заинтересовать в возникшей борьбе папу, императора Феодосия и, наконец, александрийского епископа, посылая всюду жалобы на несправедливость и прося помощи. Несомненно, важней всего были попытки Евтихия вызвать вмешательство знаменитого папы Льва I, которому он описал деяния собора и молитвам которого приписывал то обстоятельство, что жизнь его не подверглась опасности от волновавшейся черни. В начале 449 г. папа писал по этому вопросу, упрекая константинопольского архиепископа, что он не поставил его в известность о состоявшемся осуждении Евтихия, который жалуется ныне на незаконный приговор. В заключение письма высказывается та мысль, что лучше было бы не придавать этому делу такой огласки и, защищая истину, в то же время соблюсти любовь. В письме к императору папа также упоминает о деле Евтихия и замечает, что он ждет дальнейших объяснений по этому вопросу от Флавиана. Но между ближайшими к императору лицами оказались защитники Евтихия. Таковы были могущественный и влиятельный евнух Хрисафий и александрийский архиепископ Диоскур, под влиянием которых Феодосий II решился созвать собор в Ефесе для пересмотра этого дела. Прибытие членов на собор назначено было к августу 449 г.
Ефесский собор поставлен был под руководство архиепископа александрийского Диоскора, который назначен в нем председательствующим. Диоскор, как человек горячего нрава, довольно грубый и неблаговоспитанный, мало был пригоден для роли примирителя разномыслий на религиозной почве, кроме того, он дал место своим личным неудовольствиям на константинопольского архиепископа ввиду давних счетов между Александрией и Константинополем из-за чести и первенства. Можно было заранее предполагать, что собор не приведет к благоприятному разрешению церковного спора. Император Феодосий, следуя уже принятому им обычаю, назначил от себя двух представителей на собор: комита священной консистории Елпидия и трибуна и нотария претории Евлогия, которым преподан был специальный наказ. Им поручалось наблюдать общий порядок в заседаниях и предупреждать всякие смуты, не останавливаясь перед лишением свободы тех, кто угрожал бы порядку во вред святой веры. На них, кроме того, возлагалась ответственность за порядок внешнего делопроизводства в подлежащем обсуждению вопросе, для чего они должны присутствовать на судоговорении и облегчать собору его задачу. Независимо от сего им поручено наблюдать, чтобы прежние судьи Евтихия присутствовали на соборе без права голоса и спокойно ожидали решения дела; чтобы не предлагался никакой другой вопрос прежде решения главного вероисповедного. Дабы поставить их в возможность исполнить поручение, им предоставлена была в распоряжение военная и полицейская помощь.