Но Святославу и на этот раз не посчастливилось прочно утвердиться в Болгарии. Греческий император Иоанн Цимисхий, заступивший место Никифора Фоки, лишь только получил известие о занятии Святославом Переяславца, отправил к нему посольство с требованием, чтобы русские немедленно оставили Болгарию, обещая за это заплатить Святославу столько же денег, сколько получил он в первый раз от императора Никифора, и грозя в противном случае походом самого императора в Болгарию. Святослав на это отвечал: «Зачем трудиться императору, мы сами придем к нему и выгоним из Константинополя». И вслед за тем, по своему обычаю, послал сказать грекам: «Хочу идти на вас и взять ваш город так же, как взял Переяславец». После сего у Святослава началась война с греками, сперва довольно для него удачная; Святослав разбил и прогнал высланных против него двух знаменитых греческих полководцев, беспрепятственно вступил в пределы Греческой империи, стал брать город за городом и таким образом дошел до Адрианополя. Но когда выступил против него с новыми многочисленными войсками сам император Иоанн Цимисхий, то дело переменилось не в пользу русских. Святослав, понадеявшись на свою до тех пор непобедимую храбрость, имел неосторожность не занять балканских проходов в Болгарию и беспечно распустил свои войска по городам; такою оплошностью Цимисхий воспользовался вполне, он быстро провел свои войска балканскими ущелиями и прямо устремился к Переяславцу. Сидевшие в Переяславце русы дали грекам жесточайшее сражение, но, подавленные многочисленною греческою конницею, принуждены были отступить в город; затем последовал приступ, и хотя русские, защищая город, показали чудеса храбрости, долго резались с греками в тесных улицах и защищали каждый дом, но, тем не менее, подавленные многочисленностью неприятелей, принуждены были оставить город и, пробившись сквозь греческие войска, успели уйти в Доростол и там соединились со Святославом. Взявши Переяславец, Цимисхий сам двинулся к Доростолу, Святослав вышел к нему навстречу и дал жестокую битву, которая продолжалась целый день. Русские, покрытые огромными щитами и вооруженные длинными копьями, стояли как живая стена; греки несколько раз старались прорвать эту живую стену, но постоянно были отражаемы с большим уроном; наконец, при самом захождении солнца, Цимисхий собрал всю свою конницу и пустил ее на русских, этого последнего дружного натиска русские не выдержали и после страшной резни, стоившей дорого той и другой стороне, отступили и заперлись в Доростоле. На другой день император повел войска на приступ, но приступ был отбит, и началась осада Доростола, продолжавшаяся три месяца; русские первое время делали вылазки чуть не каждый день и много вредили грекам; но когда Цимисхий успел загородить все дороги к подвозу припасов в город, то осажденных стал одолевать голод; и Святослав, видя малочисленность оставшейся дружины, послал просить мира. Цимисхий с радостью принял Святославовых посланников и отправил к нему своих послов с дарами. Святослав, приняв дары, собрал на совет свою дружину и сказал ей так: «Ежели не сотворим мира с царем, а царь узнает, что нас мало, что запрет нас в городе, а Русская земля далеко, а печенеги с нами в войне, кто нам поможет? Сотворим лучше мир с царем, вот они уже прислали к нам дань, с нас довольно и этого; а не будут исправно платить дани, то мы снова соберем войско и двинемся из Руси прямо к Царьграду». Речь князя полюбилась дружине, и выбрали лучших мужей и отправили послами к царю. Царь принял посланников, выслушал условия мира и приказал с их слов писать грамоту, в которой Святослав за себя и за всю Русь клялся иметь мир и совершенную любовь с греческими императорами, ни самому не замышлять войны, ни других не приводить ни на греков, ни на корсунидов, ни на болгар; а император с своей стороны клялся не препятствовать русским возвратиться домой, снабдить их хлебом на дорогу и хранить нерушимо прежние договоры греков с русскими относительно торговли.
Заключив мир с греками, Святослав с оставшеюся малочисленною дружиною сел в лодьи и Дунаем вышел в море, потом обычным Русским путем, вступив в устья Днепра, направился к Днепровским порогам. Между тем печенеги, уведомленные болгарами, засели около порогов и загородили дорогу. Святославов воевода старик Свенельд советовал князю обойти пороги на конях; но Святослав не послушал совета и, не имея возможности пробиться сквозь толпы печенегов, остался зимовать в Белобережье, где дружина его терпела такой страшный голод, что по полугривне платили за лошадиную голову. С наступлением весны Святослав опять пустился в пороги; но там его по-прежнему ждали печенеги, и, пробиваясь сквозь их толпы, Святослав погиб с большею частью своей дружины, только со слабыми остатками ее Свенельд успел пробраться в Киев. Из Святославова черепа печенежский князь Куря сделал чашу и пил из нее, торжествуя свою победу.