От Грациана писем больше не было. Он приближался; его авангард удерживал жизненно важный перевал Сукки между Гемскими горами и Родопами, так что он мог двигаться прямо вниз, на большую военную дорогу, ведущую к Адрианополю. Часть военачальников Валента продолжала доказывать необходимость задержки, но, как сообщает Аммиан, «победило… злосчастное упрямство императора и льстивое мнение некоторых придворных, которые советовали действовать с возможной быстротой, чтобы не допустить к участию в победе, — как они это себе представляли, — Грациана» (Amm. Marc. XXXI, 12, 7).
В ночь с 8 на 9 августа, когда стороны находились в непосредственной близости друг от друга, Фритигерн послал христианского священника к Валенту с предложением мира, но император отверг его. На рассвете римская армия поспешила к северу от Адрианополя, оставив обоз с необходимой охраной в полевом лагере, а имперскую казну и другие предметы значительной ценности — в черте города, за стенами. Все утро римляне продвигались к северу, пока около двух часов пополудни не увидели телеги готов (как пишет Аммиан, они были «расставлены в виде круга» — Amm. Marc. XXXI, 12, 11). Пока римляне развертывали силы, явилось еще два посольства от готов с предложением мира. Валент заколебался. Он вел переговоры об обмене заложниками, когда два отряда из правого крыла римлян, не получив приказа, бросились в атаку. После долгих месяцев ожидания наконец разразилось настоящее сражение.
Описания битв, происшедших вдревности, никогда не содержат всего того, что хотелось бы знать. Тогдашняя аудитория желала услышать о великих деяниях, о примерах отчаянной храбрости; ее не интересовала военная наука. В сущности, что касается Адрианополя, Аммиан представляет нам один из лучших образчиков описания битв. Готы поставили свои телеги в круг, чтобы усилить свою позицию; римляне расположили на флангах смесь кавалерии и пехоты; в центре находился отряд тяжеловооруженных пехотинцев. Хотя левое крыло не было полностью развернуто к моменту начала битвы, поначалу именно оно, кажется, добилось наибольших успехов. Оно оттеснило наступающих готов назад, к кругу из телег и вот-вот должно было взять штурмом и его, когда произошла катастрофа. Когда левое крыло римлян продвинулось вперед, кавалерия готов под командованием Алатея и Сафракса вместе с некоторым числом аланов (вероятно, тех, с кем они вступили в союз прошлой осенью), «как молния, появилась… с крутых гор и пронеслась в стремительной атаке, сметая все на своем пути» (Amm. Marc. XXXI, 12, 17). Теперь, когда тервинги противостояли Валенту на поле битвы вместе с грейтунгами, император столкнулся с куда большими силами врага, нежели он предполагал. Он дал бой на основании неправильных данных разведки, и готам удалось добиться полной тактической внезапности.
Из сообщения Аппиана не совсем ясно, что произошло дальше, но, по-видимому, готская конница врубилась в левое крыло римлян. Очевидно, именно с разгрома левого крыла началась катастрофа. Первым делом готы рассеяли поддерживавшую это крыло кавалерию, а затем сокрушили его главные силы — возможно, те оказались зажатыми между телегами, выстроенными в виде круга, и надвигавшейся конницей готов. В результате уничтожения левого крыла центр римской армии, в свою очередь, подвергся мощной фланговой атаке. Поскольку воины выстроились своим обычным тесным порядком — в IV в. они по-прежнему часто использовали testudo («черепаху»), строй, при котором щиты смыкаются стеной, — эффект был сокрушительным: «Пехота оказалась, таким образом, без прикрытия, и манипулы были так близко один от другого, что трудно было пустить в ход меч и отвести руку… Несшиеся отовсюду стрелы, дышавшие смертью, попадали в цель и ранили, потому что нельзя было ни видеть их, ни уклониться… и в этой страшной тесноте нельзя было очистить места для отступления, и давка отнимала всякую возможность уйти».
Действительно, тяжеловооруженные пехотинцы римских отрядов, расположенных в центре, стояли так сомкнуто, что нельзя было надеяться на маневр для использования веса своего оружия. Обычные тактические преимущества, которые обеспечивали им оружие, доспехи и выучка, обернулись ничем.