В Преславе греками был взят в плен болгарский царь Борис, которого Цимисхий отпустил на свободу, даже заключив с ним союз.
В это время усилия Святослава стянуть войска к Доростолу не могли увенчаться успехом, если принять во внимание, с одной стороны, неожиданность для него развязывания войны, а с другой — быстроту действий Цимисхия: уже через 10 дней Святослав был настигнут греками под Доростолом. Этим и объясняется, почему Святослав, всегда первым нападавший на врага, даже не выступил навстречу Цимисхию. Это было теперь даже благоразумно, так как с наличными силами и без конницы он легко мог быть окружен и отрезан от Доростола превосходной многочисленной греческой конницей. Между тем в Доростоле находились все его ладьи, а Дунай был для него единственным путем отступления.
23 апреля произошел передовой бой у Доростола, а 24-го Цимисхий был атакован за стенами города.
25 апреля Цимисхий попытался, но неудачно, овладеть городом приступом. Вечером же русы снова предприняли масштабную вылазку, причем, по летописным источникам византийцев, они в первый раз попробовали действовать в конном строю, но, имея дурных коней, набранных в крепости и не привыкших к бою, были опрокинуты греческой конницей. В тот же день подошел греческий флот и расположился на Дунае против города, вследствие чего русы были окончательно обложены и не смели более выходить на своих ладьях, боясь греческого огня. Для безопасности Святослав приказал вытащить лодки из воды и поставить их на берегу.
26-го числа русы опять сделали вылазку, но уже всеми силами. С длинными, в человеческий рост, щитами, покрытые кольчугой и броней, русы, выйдя в сумерки из крепости и соблюдая полную тишину, подошли к стану противника и неожиданно напали на греков. Бой длился с переменным успехом до полудня следующего дня, но после того, как был убит Сфенкел, доблестный защитник Преславы, русы отступили.
В ночь с 27 на 28 апреля Святослав, ожидая в свою очередь нападения, приказал вырыть глубокий ров вокруг городских стен и решил обороняться до последнего. Цимисхий сначала ограничился лишь осадой, надеясь голодом заставить Святослава сдаться, но в скором времени русами, предпринимавшими постоянные вылазки, все дороги и тропинки были перекопаны рвами и заняты, а на Дунае флот усилил свою бдительность. Вся греческая конница была выслана для наблюдения за дорогами, ведущими с запада и с востока в крепость.
Положение осажденных стало весьма затруднительным. К 28 июня прошло уже 65 дней осады, сопровождавшейся почти ежедневными боями. В городе находилось множество раненых и наступал жестокий голод. Между тем стенобитные машины греков продолжали разрушать стены города, а камнеметные орудия причиняли большие людские потери.