Потом, очевидно, последовало направление на Восток; первой целью операции было занятие исходных позиций для всех римских соединений в районе Тибиска, оттуда римские колонны продвинулись дальше на восток, а от Диерны повернули на север. Объединенными силами римские войска осенью 101 г.н.э. атаковали стоянку Декебала в ущелье Железные Ворота. Как и во время дакской войны Домициана, ожесточенные сражения снова произошли в районе Тап, причем Траян вынужден был совершить прорыв в юго-западном направлении от трансильванского высокогорного плато, а Декебал, вероятно, смог организованно отступить в горы Орастии.
Успех Траяна был впечатляющим, но воспользоваться он им не смог. Так как тем временем Декебал организовал второй фронт, это потребовало немедленного вывода римских войск и личного присутствия Траяна на новом театре боевых действий. Во время продвижения римских войск на юго-восток Трансильвании восточно-дакские соединения совместно с роксоланами из Валахии и Молдавии глубоко проникли в римскую провинцию Нижняя Мезия, где они рассчитывали на поддержку этнически родственного им населения. Таким образом, горячая точка сражений переместилась на Нижний Дунай.
Траян с большой группой войск отправился вниз по течению Дуная; выведенные из Дакии войска, прежде всего кавалерийские соединения, сумели своевременно вступить в бой. Со значительными потерями принцепсу удалось выиграть это одно из ожесточеннейших сражений дакской войны. В связи с этим кровопролитным сражением конца 101 г.н.э. у Адамклисси были воздвигнуты монументальные памятники, огромный мавзолей, могильный алтарь со списком погибших и высокий холм.
К началу 102 г.н.э. возобновились римские наступления против центра Дакского царства дугой от Баната до Молдавии. Когда сам Траян брал дакские горные укрепления в горах Орастии и смог продвинуться дальше до Гармизегетузы, в другом месте одержал победу грозный кипалерийский командир Лузий Квиет, и, наконец, наместнику Нижней Мезии Лабрию Максиму удалось взять в плен сестру Декебала. Ввиду этого поражения и предвидя распад своей обороны, Декебал предложил переговоры, на которых принял жесткие условия, значительно ограничивающие его власть и сильно повредившие его престижу. Он должен был уступить занятые римскими войсками земли, сдать оружие и воинское снаряжение, выдать состоявших у него на службе римских специалистов и перебежчиков, отказаться от вербовки римских солдат и приема римских перебежчиков и, наконец, не вести без римского согласия никакой внешнеполитической деятельности и признать власть Рима.
Из этих условий однозначно следует, в чем видели римские военные основы власти Декебала и латентную потенциальную опасность. Они состояли не только в почти неприступных городах и горных укреплениях Дакии, но и в высоком качестве снаряжения, военной техники и тактики, в которые значительный вклад вносили римские военные специалисты, дезертиры и завербованные наемники. Опасность исходила и от широкомасштабной союзнической политики и дипломатии Декебала, его неустанных попыток втянуть в борьбу против Рима новых партнеров вплоть до парфян.
Договоренности, закрепившие конец Первой Дакской войны и вскоре утвержденные сенатом, принесли не только перемирие. Они застали обе стороны в состоянии крайнего изнеможения. Удивительнее, чем смирение Декебала, было смирение Траяна, который, несмотря на напряжение всех сил, не смог достичь своей непосредственной военной цели. Если Траян и его командиры поздней осенью 102 г.н.э. не верили в успешное завершение борьбы, то это достаточно ясно показывает, какими большими были потери и усталость римских войск. Правда, Траян носил теперь победное имя Лакский и в декабре 102 г.н.э. отпраздновал триумф.
Сразу же после окончания Первой Дакской войны римские войска начали укрепление лагерей и опорных пунктов вокруг значительно сократившегося дакского царства Декебала и строительство коммуникаций в пограничной зоне на Нижнем Дунае. Символом этой деятельности было сооружение у Дробеты большого каменного моста через Дунай. Эта построенная Аполлодором Дамасским конструкция длиной в 1,2 км стояла на 20 опорах и была одним из самых впечатляющих сооружений того времени. Мост был единственным сооружением вне Италии, которое изображено в большой серии римских монет.