А на равнине у Преслава бушевала сеча. Волны панцирной кавалерии накатывались на «стену щитов», но русы крепко держали строй и, отражая вражеский натиск, медленно пятились в сторону городских ворот, надеясь укрыться за стенами. Византийские стратеги прекрасно понимали, чего хочет русский воевода, но поделать ничего не могли — их армия выдвигалась на равнину колоннами и лишь здесь разворачивалась в боевые порядки, вступая в бой по частям. Сосредотачивать войска значило дать время русам укрыться за юродскими укреплениями, а этого имперские военачальники себе позволить не могли. Им и так крупно повезло, что они застали главные силы противника за городом и не готовыми к бою. теперь лишь надо было правильно распорядиться выпавшим шансом. Однако русы бились люто, не давали развалить «стену щитов» и прорвать боевой строй, а потому все попытки византийских полководцев заканчивались ничем. Но тут на ноле боя во главе своей гвардии появился базилевс.
Цимисхий ситуацию оценил мгновенно. По его приказу «бессмертные» развернулись в боевые порядки и, пришпорив коней, пошли в атаку на левое крыло русов. Ударом бронированного кулака они проломили «стену щитов» и врубились во вражеские шеренги, оба отряда перемешались, и началась страшная рукопашная схватка. Воины Сфенкела отбивались из последних сил, когда оказались недалеко от городских стен и стоявшие там лучники засыпали византийцев дождём стрел. Атака ромеев замедлилась, а русы прорвались к воротам. Потери были страшные, большая часть воинства осталась лежать на равнине, и это могло в дальнейшем иметь роковое значение, поскольку для обороны стен могло просто-напросто не хватить людей. Однако наступила ночь, и византийцы, не желая подвергать себя риску сражения в темноте, ушли от города и расположились лагерем на равнине. Всю ночь из ромейского стана доносился шум и лязг железа, подходили всё новые и новые войска, прибыла осадная техника, которую сразу же стали собирать военные инженеры. Защитники Великого Преслава тоже всю ночь не сомкнули глаз, поднимали на стены связки копий и дротиков, складывали в кучи камни, в огромных чанах кипятили смолу и воду.
Наутро загрохотали метательные машины византийцев, и битва возобновилась. Страшные удары каменных глыб рушили стены, сносили крепостные зубцы, десятками сбивая защитников, проламывали крыши домов, убивая и калеча мирных жителей. Цимисхий лично появился в рядах своей армии и отдал приказ идти на штурм. Желая выслужиться на глазах базилевса, ромеи ринулись вперёд, приставили к стенам штурмовые лестницы и стали быстро карабкаться наверх. Но на гребне стены их ждали. На византийцев обрушился ливень стрел и копий, посыпались камни, полились потоки смолы и кипятка. Сотни ошпаренных, изувеченных и исколотых тел легли у основания стен, но натиск врага было не остановить. И тогда русы отбросили луки и схватились за мечи и боевые топоры, лютая сеча окутала Великий Преслав железным кольцом. И трубленные и иссеченные ромеи десятками валились с гребня стены, однако всё новые и новые бойцы сплошным потоком поднимались наверх. У воеводы Сфенкела уже просто не хватало воинов, чтобы посылать на наиболее опасные участки. Рубились на стенах, рубились на башнях, однако ромеев становилось всё больше и больше, они спрыгивали со стен внутрь города и устремлялись к городским воротам. Защищавшие ворота русы, отчаянно секли мечами атакующих их византийцев, но силы были слишком неравными, и когда последний ратник рухнул на залитые кровью каменные плиты мостовой, акриты распахнули окованные железом створы. Войска базилевса вступили в город.
Неудержимым стальным потоком вливалась армия Империи в Великий Прсслав, сметая немногочисленных защитников, встающих у неё на пути. Большинство русов, узнав, что византийцы прорвались в город, со всех ног бросились к Цитадели, где находился царский дворец. Именно гам Сфенкел решил дать последний бой ромеям, поскольку прекрасно понимал, что город не удержать и остаётся только одно — дорого продать свою жизнь. К воеводе присоединились многие знатные болгары со своими дружинниками, понимая, что уж им от Цимисхия пощады точно не будет. Вряд ли базилевс простит им то, что они поддержали Святослава и Калокира.