Бой был упорный. Руссы отразили 12 атак. К вечеру Цимисхий собрал всю свою конницу и бросил ее против уже утомленного противника. Под ударами многочисленной конницы византийцев пехота руссов отступила и укрылась за городскими стенами Доростола.
24 апреля византийское войско строило укрепленный лагерь под Доростолом. Цимисхий выбрал небольшую возвышенность, на которой были установлены шатры, вокруг выкопан глубокий ров и насыпан земляной вал. Цимисхий приказал на валу воткнуть в землю копья и на них повесить щиты.
25 апреля византийский флот подошел к Доростолу и блокировал город со стороны Дуная. Святослав приказал вытащить свои ладьи на берег, чтобы их не сжег враг. Рать руссов оказалась в окружении. В тот же день Цимисхий подступил к городу, но руссы не вышли в поле, а только со стен и из башен бросали в противника камни и метали стрелы. Вскоре византийцы возвратились в лагерь.
К вечеру дружина Святослава в конном строю выступила из города. Лев Диакон отмечает, что руссы якобы в первый раз появились на конях «и вовсе не умели на лошадях сражаться». Если руссы не могли сражаться в конном строю, то тогда непонятно, почему Цимисхий – опытный военачальник не воспользовался беспомощностью руссов и не атаковал их. Воины, которые питались на походе кониной и спали на попонах, положив под голову седла, такие воины умели не только сидеть на лошади, но и сражаться в конном строю. Итак, Цимисхий не решился атаковать дружину Святослава, и она возвратилась в Доростол.
26 апреля произошел второй бой под Доростолом. Рать руссов вышла в поле и выстроилась, всего вероятнее, в пешем строю, сомкнув щиты и выставив копья; воины были в шлемах и кольчугах. Византийцы атаковали руссов. Завязался упорный бой, в котором пал воевода Сфенкел. По сообщению византийского историка Кедрина, руссы сохранили за собой поле боя и оставались там всю ночь с 26 на 27 апреля. Утром бой возобновился. К полудню Цимисхий направил в тыл дружине – Святослава отряд. Боясь оказаться отрезанными от города, руссы отступили за крепостные стены.
В ночь на 28 апреля по приказанию Святослава вокруг Доростола был выкопан глубокий ров, чтобы осаждающие не могли близко подойти к крепостной стене и установить свои осадные машины.
В темную ночь на 29 апреля руссы провели первую большую вылазку за продовольствием на ладьях, что свидетельствует о слабости блокады Доростола со стороны Дуная. С большими запасами продовольствия руссы возвращались в город. В это время они заметили византийцев, поивших в Дунае коней и собиравших на берегу дрова. Отряд высадился на берег и внезапно атаковал противника, византийцы в страхе бросились к своему лагерю. Цимисхий, разгневанный на своего начальника флота за беспечность, приказал усилить бдительность и не выпускать руссов. С суши он приказал перекопать глубокими рвами все дороги и тропинки и выставить на них стражу. Осада продолжалась три недели.
