Испытавши такой натиск, видя, что с русью вообще трудно бороться, не ожидая и конца этой борьбе, царь Иоанн задумал решить брань единоборством и послал к Святославу вызов на поединок. «Лучше смертью одного прекратить борьбу, чем помалу губить и истреблять народ, – говорил он. – Из нас двоих кто победит, тот пусть и останется обладателем всего!» Святослав не принял вызова. Быть может, хорошо зная, что здесь могла скрываться какая-либо хитрость льстивого грека, он с презрением ответил царю: «Я лучше своего врага знаю, что мне полезно. Если царю жизнь наскучила, то на свете есть бесчисленное множество других путей, приводящих к смерти. Пусть он избирает, какой ему угодно!» По всему видно, что этот вызов был только хитрой проволочкой дела с целью приостановить битву и собраться с силами. Император в это время успел отрезать руссам возвращение в крепость, что, конечно, возбудило еще больше их стойкость и неустрашимость. С новой яростью восстало кровопролитное побоище. Обе стороны боролись отчаянно. Долгое время не было видно, кто останется победителем. Греческий богатырь Анема, поразивший накануне Икмора, напал теперь на самого Святослава, который с бешенством и яростью руководил своими полками. Разгорячив коня несколькими скачками в разные стороны (причем всегда побивал великое множество неприятелей), Анема поскакал прямо на русского князя, поразил его в плечо и повергнул на землю. Только кольчужная броня и щит спасли Святослава от смерти. Зато богатырь тут же погиб вместе с конем под ударами русских копий и мечей. Кедрин говорит, что удар был «нанесен мечом посреди головы» и что только шлем спас поверженного князя. В ярости с громким и диким криком руссы бросились на греческие полки, которые наконец не выдержали необыкновенного стремления и стали отступать. Тогда сам император с копьем в руке храбро выехал со своим отрядом навстречу и остановил отступление. Загремели бубны, зазвучали трубы: греки вслед за царем оборотили коней и быстро пустились на неприятеля. Тут внезапно приблизилась с юга свирепая буря, поднялась пыль, полил дождь прямо в глаза русской рати, и, говорят, кто-то на белом коне явился впереди греческих полков, ободрял их идти на врага и чудесным образом рассекал и расстраивал ряды руссов. Никто в стане не видывал этого воина ни прежде, ни после битвы. Его долго и напрасно искали и после, когда царь хотел достойно его наградить. Впоследствии распространилось мнение, что это был великий мученик Феодор Стратилат, которого царь молил о защите и помощи. Да и случилось, что эта самая битва происходила в день празднования памяти святого Феодора Стратилата. Сказывали еще, что и в Царьграде, в ночь накануне этой битвы, некая девица, посвятившая себя Богу, видела во сне Богородицу, говорящую огненным воинам, ее сопровождавшим: «Призовите ко мне мученика Феодора!» Воины тотчас привели храброго вооруженного юношу. Тогда Богоматерь сказала ему: «Феодор! Твой Иоанн (царь), воюющий со скифами, в крайних обстоятельствах, поспеши к нему на помощь. Если опоздаешь, то он подвергнется опасности». Воин повиновался и тотчас ушел. С тем вместе исчез и сон девы.
Предводимые верой в святое заступничество, греки одолели русских и гнали их, побивая без пощады, до самой стены города. А ворота в городе уже успел затворить Варда Жестокий.
Сам Святослав, израненный и истекавший кровью, не остался бы жив, если б не спасла его наступившая ночь. Говорят, в этой битве у руссов было побито 15 тысяч человек, взято 20 тысяч щитов и множество мечей; а у греков убитых сосчитали только 350 человек и множество раненых. В таких случаях мера хвастовства всегда определяет меру испытанного страха и опасности.
Святослав всю ночь печалился о побиении своей рати, досадовал и пылал гневом, говорит Дев Диакон. Но, чувствуя, что все уже потеряно, и желая сохранить остаток дружины, он стал хлопотать о мире. На другой день утром он послал к царю мирные условия, которые состояли в следующем: русские отдадут грекам Дористол и возвратят пленных; совсем оставят Болгарию и возвратятся на своих судах домой; для чего греки должны безопасно пропустить их суда, не нападая на них с огненными кораблями. Затем греки позволяют свободно привозить к ним из Руси хлеб и посылаемых из Руси в Царьград купцов считают по старому обычаю друзьями.
Цимисхий весьма охотно принял предложение мира, утвердил условия и дал на каждого из русской рати по две меры хлеба. Тогда получивших хлеб было насчитано 22 тысячи. Столько осталось от 60 тысяч; прочие 38 тысяч пали от греческого меча.