Ответ Тиграна не был неприятен Лукуллу. Он теперь имел повод перенести войну в Армению и пожинать лавры по ту сторону Евфрата. По собственному почину, без приказа сената, он начал войну, располагая только небольшим войском, которое к тому же еще неохотно за ним следовало. Так как он должен был часть своей армии оставить для охраны Понта, то с ним было только два легиона, не более 15 тыс. человек, с которыми он и двинулся весной 69 г. в царство Тиграна, в незнакомую страну, где на каждом шагу встречались быстротекущие реки и снегом покрытые горы. Он переправился через Евфрат и скорым маршем пошел на Тигранакерт, новую столицу царя, которую он сам себе устроил и населил народом, собранным со всех концов его царства. Когда солдаты Лукулла пожелали овладеть одним укреплением, в котором они рассчитывали найти много сокровищ, то он указал им на возвышавшийся вдали Тавр и сказал: «Там лежит крепость, овладеть которой гораздо важнее; эти сокровища предоставлены победителям». Тигран в то время находился в Тигранакерте и был занят планом нападения на римскую провинцию Азию и размышлениями о том, очистят ли тогда римляне немедленно эту провинцию, или они дадут ему прежде сражение, вероятно у Эфеса. В это время явился посол и возвестил о приближении Лукулла; царь приказал отрубить этому послу голову. После этого никто не осмеливался докладывать ему об этом; наконец, один из его друзей, Митробарзан, отважился открыть ему истину. На него и было возложено поручение выйти навстречу Лукуллу с 3 тыс. всадников и значительным числом пехоты, самого полководца захватить живым, а людей его изрубить на месте. В первом же сражении Митробарзан и почти все его войско погибли.
Тогда Тигран счел за лучшее оставить свою столицу и направиться к лежавшему на севере от Тигранакерта Тавру, с тем чтобы там собрать свою армию. Лукулл послал вслед за ним Мурену; последний напал на царя, когда тот следовал со своим войском по дикой и узкой долине, избил множество его воинов, а еще большее число забрал в плен. Сам Тигран спасся бегством, бросив все свои сокровища. Тогда Лукулл занялся осадой Тигранакерта, в надежде, что царь не оставит этого богатого города на произвол судьбы, а придет ему на помощь и вступит в битву. Он не ошибся. Митридат через послов неоднократно предостерегал царя от вступления в открытое сражение и уговаривал его удовольствоваться тем, чтобы окружить неприятеля со всех сторон своим многочисленным войском, отрезать ему подвоз и тем обречь его на верную гибель; но когда вокруг Тиграна собрались в полном составе все армяне и гордиенцы, когда цари мидян и адиабенов привели ему все свои войска и к нему стеклись арабы от Персидского залива, албанцы и иберийцы и другие народы с Кавказа и Каспийского моря, то на всех пирах царя и на всех совещаниях только и слышалось, что напыщенное самохвальство и варварские угрозы. Таксил, присланный Митридатом полководец, отсоветовавший вступать в битву, не был более уверен в своей жизни Митридата подозревали в том, что он только из зависти к Тиграну хочет удерживать его от великого подвига. Чтоб не делиться с ним славой, Тигран, не дожидаясь его прибытия, немедленно двинулся со всем своим войском против неприятеля, высказывая свое сожаление о том, что ему приходится иметь дело с одним Лукуллом, а не со всеми римскими полководцами за раз. Войско его состояло из 55 тыс. всадников, в числе которых было 17 тыс. панцирных воинов, 20 тыс. вооруженных луками и праща ми и 150 тыс. тяжеловооруженной пехоты; сверх того в его войске находилось еще 35 тыс. человек, которые должны были заниматься проложением путей, постройкой мостов, очисткой рек, рубкой лесов и другими служебными обязанностями, что значительно увеличивало силу его армии.
Лукулл оставил Мурену с 6 тыс. человек для продолжения осады Тигранакерта и с остальным войском, состоявшим, кроме конницы, из 10 тыс. легионных солдат и 1 тыс. легковооруженных, отправился навстречу. Когда это маленькое войско расположилось лагерем на виду у неприятеля, на широкой равнине у реки Никофориос, то льстецы царя стали потешать его своими насмешками насчет этой незначительной кучки; они заранее в шутку поделили по жребию будущую добычу; полководцы же и цари приходили один за другим и просили каждый, чтобы Тигран «одному ему» предоставил вести сражение, а сам бы спокойно любовался зрелищем. Тигран сам насмешливо заметил: «Если это послы, то их чересчур много, для войска же их слишком мало».
С рассветом следующего дня Лукулл оставил лагерь и приготовился к бою. Когда он быстрым шагом пошел вниз по реке, чтобы вброд перебраться на восточный берег, то царь принял это движение за отступление, велел позвать Таксила и, насмехаясь над ним, сказал: «Посмотри, как бегут твои непобедимые!» Таксил же возразил: «Государь, и желал бы, чтобы ты не ошибся; но обыкновенно эти люди не наряжаются для похода в свои лучшие одежды, не так блестят тогда их щиты и не обнажают они своих шлемов; теперь же они сняли со своих доспехов кожаные чехлы; этот блеск показывает их желание сражаться и то, что они уже надвигаются на своих врагов». Пока Таксил говорил, орел первого легиона сделал оборот и одна когорта последовала за другой через реку. Царь вне себя от изумления несколько раз воскликнул: «Как, эти люди идут на нас?» – и стал поспешно строить свои войска. Царь сам принял начальство над центром, левое крыло он поручил царю адиабенов, а правое – мидийскому царю; в последнем находилась большая часть панцирных воинов, на которых возлагались главные надежды.
Дело было 6 октября, в несчастный для римлян день, так как в этот самый день в 105 г. войско Цепиона было истреблено кимврами. Начальники отрядов обратили на это внимание Лукулла, но он им ответил: «Я хочу сделать этот день счастливым для римлян». С этими словами он обнажил свой меч и двинулся во главе своего войска навстречу неприятелю, выделяясь ростом и красотой фигуры, в блестящем стальном панцире, поверх которого была пурпуровая мантия с кистями. Заметив, что позади панцирных всадников находится незанятая возвышенность, которую можно было без труда занять, если сделать обход в четыре стадии, он приказал своей фракийской и галатской коннице ударить по всадникам во фланг и мечами выбивать у них из рук копья, в которых заключалась вся их сила, а сам он во главе двух когорт поспешил на тот холм. Едва он взобрался туда, как воскликнул громким голосом: «Победа наша, товарищи, победа наша!» – и ринулся на панцирных воинов. Последние же, не ожидая атаки римлян, с громким криком обратились в постыдное бегство и смяли своими грузными лошадьми ряды тяжеловооруженной пехоты, прежде чем она вступила в бой. Все пришло в смятение и расстройство; убегающие сами себе мешали своей массой продвигаться вперед и были беспощадно избиваемы. Римляне рубили, пока рука не устала, пока наступившая ночь не положила конец преследованию в шестичасовом расстоянии от места битвы. 100 тыс. человек пало со стороны армян, у римлян же было только 5 убитых и 100 раненых. «Никогда солнце не видало еще такого сражения», – говорил в своем сочинении о богах философ Антиох, сопровождавший Лукулла в этом походе; римские солдаты стыдились, что имели дело с такими трусливыми рабами. Тигран, как истый деспот, был первым из обратившихся в бегство. Когда он на пути увидел своего сына, то со слезами на глазах передал ему свою диадему и посоветовал искать спасения по другой дороге. Принц, из боязни перед своим жестоким отцом, не осмелился возложить на себя диадему и отдал ее на сохранение своему доверенному слуге; но последний попал в плен и выдал царскую диадему Лукуллу, который украсил ею в Риме свой триумф.
Митридат, которому Тигран с началом войны опять дал дело, двигался с войском на соединение с Тиграном. Бежавшие с битвы при Тигранакерте сообщили ему о поражении. Тогда он отправился к Тиграну, который, по своему слабодушию, теперь оказался столь же трусливым, как он в счастье был высокомерен. Митридат старался уговорить царя снова собраться с духом и продолжать войну. Это и удалось престарелому воину, который, несмотря на свои 60 лет с лишком, был еще крепок и непреклонен телом и духом. Пока они оба были заняты набором нового войска, Лукулл возобновил осаду Тигранакерта. В городе произошел бунт, облегчивший Лукуллу овладение местом. Дело было в том, что комендант Манцэй не доверял грекам и другим иностранцам, жившим в городе, и хотел их обезоружить, но так как те опасались, чтобы их после этого не умертвили, то собрались толпой, оборонялись палками и оружием своих павших противников, заняли городские башни и тем облегчили римлянам взятие стен штурмом. Лукулл конфисковал казнохранилище в свою пользу, а город отдал на разграбление солдатам, которые получили в добычу 8 тыс. талантов деньгами, не считая многих драгоценных вещей. Кроме того, полководец наделил каждого воина 800 драхмами из общей добычи. Для празднования своей победы он пользовался актерами и музыкантами, которых Тигран созвал отовсюду, чтобы давать представление в построенном им театре. Греков он отпустил на родину, снабдив их деньгами на дорогу, и таким же образом поступил и с другими иностранцами, которых Тигран принуждал селиться в городе. С той поры Тигранакерт превратился в незначительное местечко.