На следующий день русская рать вышла к Дону, а 24 марта встретилась с большим половецким войском на речке Дегей. Перед битвой князья обнялись и попрощались друг с другом, сказав: «Если смерть нам здесь, да станем крепко». А к воинам они обратились с призывом, чтобы те «храбрость свою показали, потому что в несчастье возвратиться будет уже не удобно». После этого каждый из князей занял свое место в боевом порядке: «Святополк со своими полками в средине, Владимир с детьми на правом крыле, а черниговские и остальные на левом крыле». Началась продолжавшаяся несколько часов жестокая битва. Каждая из сторон стремилась разъединить чужие боевые порядки. Это удалось сделать русским дружинам. Половцы, не готовые сражаться с хорошо организованным и многочисленным войском, не выдержав натиска, побежали. Русские воины погнались за врагом, в плен никого не брали.
27 марта основные силы сторон сошлись на реке Сельнице, притоке Дона. По словам летописца, русские увидели половцев «в великом множестве, как лес стоячий, в несколько тысяч». Половцы начали окружать русское войско со всех сторон. Мономах не стал, как обычно, стоять на месте, ожидая натиска половецких всадников, а повел войско им навстречу. Воины сошлись в рукопашной. Половецкая конница в этой толчее потеряла маневр, а русские в рукопашном бою были сильнее и стали одолевать половцев. В разгар битвы началась гроза, усилился ветер, пошел сильный дождь, это напугало русских воинов. Но Мономах так перестроил свои ряды, что ветер и дождь били русичам в спину, а в лицо половцам. Сам же князь ездил среди воинов и призывал их храбро сражаться, «зная, что этот гром и буря с тыла знак нам явной победы». Но подходили новые и новые полки половцев, которые мужественно сражались и потеснили центр русского войска, где дрались киевляне. Владимир Мономах, видя это, взял своих сыновей и часть своей дружины и поспешил к ним на помощь. Свой «полк правой руки» он доверил сыну Ярополку. Появление стяга Мономаха в центре битвы, его громкий клич: «Кто Бог великий, если не Бог наш!» – воодушевили русских, и они сумели преодолеть начавшуюся было панику. Русичи, вслед за Владимиром, начали половецкую пехоту, «как траву, саблями косить», и сумели разделить отряды половцев. Наконец кочевники не выдержали яростной схватки и бросились к донскому броду. Их преследовали и рубили; и в этой битве пленных не брали. Около десяти тысяч половцев полегло на поле боя, остальные бросали оружие, прося сохранить жизнь. Лишь небольшая часть во главе с ханом Шаруканом ушла в степь. Другие отправились в Грузию, где их взял на службу Давид IV. Победители же привели домой несколько тысяч пленных, а «коней и скота войску отдано бесчисленное множество».
