Тигран находился в своей новой столице Тигранакерте и с полным пренебрежением отнесся к этим сведениям, посчитав, что легко справится с римским войском. Посланный против Лукулла Митробарзан получил приказ – «самого полководца (Лукулла) взять живым, а остальных растоптать». Это сражение было выиграно Лукуллом – Митробарзан пал на поле боя с оружием в руках, а его солдаты были перебиты во время бегства. Римляне двинулись на Тигранакерт.
Царь Тигран ушел на север, чтобы собрать побольше воинов. Лукулл не пошел за ним, а осадил богатую столицу, справедливо полагая, что Тигран вернется и даст здесь генеральное сражение. И он не ошибся. Тигран вернулся к столице осенью во главе 20 тысяч лучников, 55 тысяч всадников и около 2 тысяч пехоты. Хотя численное превосходство было на стороне Тиграна, Лукулл разделил свое войско. Часть его – 6 тысяч пехотинцев – он оставил продолжать осаду Тигранакерта, а сам, взяв всю конницу и 24 когорты – около 10 тысяч пехоты – двинулся на главные силы Тиграна.
Зная тактику армян, Лукулл направил первый удар по их тяжелой коннице, приказав рубить мечами голени конников, так как ноги были единственным местом, не защищенным броней, и отбивать копья – единственное их оружие. Римлянам было приказано как можно скорее ввязаться в рукопашный бой, к которому армяне не привыкли, действуя издали, при помощи стрел. Сам Лукулл шел в первых рядах римлян, воодушевляя своим примером бойцов и придавая им уверенности в победе. Римлянам победа далась легко: тяжелая армянская конница обратилась в бегство почти сразу, а из-за большого скопления войск армяне не могли отступить, смешали все ряды и оказались добычей для войска Лукулла. В ходе сражения римляне потеряли ранеными 100 и убитыми 5 человек. Противник потерял свыше 100 тысяч пехотинцев и почти всех всадников. Царь Тигран бежал, а вскоре был взят приступом и Тигранакерт, где римские воины нашли богатую добычу.
