Начался новый этап войны. Византия стояла на краю пропасти. Никогда еще русские не были так близко от стен Константинополя, и это был не набег морской вольницы, а поход, рассчитанный на завоевание всей европейской части империи. В самом начале весны Цимисхий выступил в поход. Его войско состояло из 15 тысяч пеших и 13 тысяч конных воинов. Ядром армии императора были знаменитые «бессмертные», своего рода царская гвардия. Следом за этим передовым отрядом шла и остальная армия во главе с Василием. Она была снабжена тяжелыми осадными машинами, необходимыми для разрушения городских укреплений. За нею двигались бесчисленные обозы. Наша летопись, правда преувеличивая, определяет число греческих воинов, выступивших против русских, в 100.000 человек.
Во время своего пребывания в Адрианополе Цимисхий через разведчиков узнал, «что неудобные и тесные дороги», ведущие в Болгарию через Балканы, называемые «Клейсурами», по недосмотру, губительно отразившемуся на русском войске, оставлены Святославом без охраны. Цимисхий немедленно использовал эту роковую оплошность Святослава. «Прошедши, сверх всякого чаяния, гористые опасные места», Цимисхий подошел к занятой русскими Преславе. Преславу защищал лишь отряд Сфенкеля, состоявший из русских и болгар. Тут же находились со своими войсками болгарский царь Борис и Калокир, который, когда греки подошли к городу, «тайно, в самую глухую ночь, уехал из города к Святославу».
Русские были поражены внезапным появлением неприятеля у стен Преславы, но немедленно же, выйдя из города и построившись в несколько рядов, «в сильный боевой порядок», надев на рамена свои длинные щиты и обнажив мечи, с грозным боевым кличем обрушились на греков. Несмотря на явное превосходство греков и в числе, и в вооружении, «битва с обеих сторон была равная». Только удар по левому крылу русских, нанесенный конницей «бессмертных», заставил русское пешее войско отойти и укрыться за стенами города. Попытка пойти на штурм не увенчалась успехом для греческих воинов. Осыпанные дождем стрел, они вынуждены были отойти.
Настала ночь. Наутро к Цимисхию подошел Василий. Заработали осадные машины. Огромные камни, со свистом проносясь в воздухе, разрушали стены Преславы, убивали и калечили русских воинов, стоявших на стенах. Жужжали и завывали камни, бросаемые греческими пращниками, роем носились стрелы и копья. Греки засыпали стены Преславы камнями и стрелами, пытаясь таким образом воспрепятствовать русским оборонять город и ослабить эффективность их стрельбы. Но русские, «побуждаемые… Сфенкелем, построились на стенах и безбоязненно всеми силами начали защищаться, бросая копья, стрелы и камни». Вскоре греки пошли на штурм. К стенам были приставлены лестницы, и воины Цимисхия, держа левой рукой над головой щит, а правой — обнаженный меч, начали подниматься со ступеньки на ступеньку все выше и выше. Видя, что сдержать напор многочисленных неприятелей, несмотря на отчаянное сопротивление, не удается, русские, отбиваясь от наседавших греков, сошли со стен и укрылись за оградой царского дворца, находившегося в центре города. Между тем греки сломали крюки и сбили запоры с ворот, ворвались в город и принялись истреблять тех русских воинов, которые не успели укрыться во дворце. Захваченный в плен вместе с семьей Борис был приведен к императору и торжественно объявлен им царем болгар, причем Цимисхий подчеркнул, что он ведет войну со Святославом за освобождение Болгарии.
Вступив в город, греки немедленно же попытались штурмом овладеть царским дворцом, где укрылось до 7.000 русских воинов под командованием Сфенкеля. У открытых ворот во дворец опьяненных победой греков встретили русские, и здесь, на узком пространстве, закипела кровавая сеча. Оставив у ворот сто пятьдесят трупов своих воинов, греки отошли. Видя, что с русскими храбрецами ничего поделать невозможно, греки подожгли дворец. Огонь охватил все строения дворца.
И вот из горящего дворца вышло грозное русское войско; на утомленных боем русских немедленно же обрушились войска Варды Склира. Предстояла трудная задача — пробиться сквозь кольцо осаждающих. В неравной битве пало немало отважных русских воинов. «Они сильно сражались и не обращались в бегство», — говорит Лев Диакон. Остатки своего отряда храбрецов, разорвав вражеское кольцо, Сфенкель увел в Доростол к Святославу.
Так, после двухдневных тяжелых боев, потеряв много убитыми и ранеными, 14 апреля 971 г. Цимисхий овладел Преславой. Через несколько дней он выступил в поход. Гордясь своей первой победой, император отправил к Святославу послов, требуя, чтобы тот ушел из Болгарии. Святослав молчал. Заняв по дороге Плиску (Плисков), Динею и другие города, болгарское население которых перешло на сторону византийцев, 23 апреля Цимисхий подошел к Доростолу (Дристре).