Однако и эта надежда оказалась тщетной: союз, на который рассчитывал Митрадат, направляясь в Армению, уже более не существовал. Во время только что описанной войны между Митрадатом и Помпеем парфянский царь, по настоянию римлян, а в еще большей мере по настоянию бежавшего армянского принца, вторгся с вооруженной силой во владения Тиграна и принудил его удалиться в неприступные горы. Парфянская армия начала даже осаду столичного города Артаксаты; но так как осада затягивалась, то царь Фраат удалился с большей частью своих войск, после чего Тигран разбил оставшийся парфянский отряд и армянских эмигрантов, которыми командовал его сын, и восстановил свою власть во всем царстве. Понятно, что при таких обстоятельствах царь был мало склонен воевать с победоносными римлянами, а еще меньше — жертвовать собой для Митрадата, которому он доверял меньше, чем когда-либо, особенно с тех пор, как до него дошло известие, что его непокорный сын предполагает отправиться к своему деду. Поэтому он начал с римлянами переговоры о сепаратном мире, но, не дожидаясь заключения договора, он расторгнул союз с Митрадатом. Прибыв на армянскую границу, Митрадат узнал, что царь Тигран назначил за его голову награду в 100 талантов, захватил его послов и выдал их римлянам.
Царство Митрадата было в руках врагов, союзники его собирались помириться с ними, продолжать войну было невозможно, и он должен был считать себя счастливым, если ему удастся бежать на восточный или северный берег Черного моря, вытеснить из Боспорского царства своего непокорного сына Махара, вступившего в союз с римлянами, и найти на Меотиде новое поприще для своих замыслов. Итак, он направился к северу. Когда Митрадат перешел старую границу Малой Азии, реку Фазис, Помпей временно приостановил преследование его, но, вместо того чтобы вернуться к истокам Евфрата, он направился в сторону, в область Аракса, чтобы покончить с Тиграном.
Помпей дошел до окрестностей Артаксаты (недалеко от Еревана), не встречая почти никакого сопротивления, и разбил свой лагерь в трех милях от этого города. Здесь к нему присоединился сын царя Тиграна, надеявшийся после низложения своего отца получить армянскую корону из рук римлян и поэтому всячески старавшийся помешать заключению договора между Тиграном и римлянами. Ввиду этого и армянский царь решился добиться мира любой ценой.
Верхом и без пурпуровой одежды, но украшенный царской повязкой и тюрбаном, он появился у входа в римский лагерь и потребовал, чтобы его отвели к главнокомандующему. Отдав по указанию ликторов своего коня и меч — таков был порядок в римском лагере, — Тигран, по варварскому обычаю, бросился в ноги проконсулу и положил в его руки в знак безусловного подчинения свою диадему и тиару. Помпей, крайне обрадованный легкой победой, поднял униженного «царя царей», снова украсил его знаками его сана и продиктовал ему условия мира. Помимо уплаты 6 тыс. талантов в военную казну и подарка солдатам, из которого каждому досталось по 50 денариев, царь возвращал все свои завоевания — не только финикийские, сирийские, киликийские и каппадокийские владения, но также Софену и Кордуэну на правом берегу Евфрата; он снова должен был довольствоваться собственно Арменией, и его роли великого царя наступил конец. В одну лишь кампанию Помпей окончательно покорил двух могущественных царей — понтийского и армянского. В начале 688 г. [66 г.] ни одного римского солдата не было по ту сторону старой границы римских владений, а в конце этого года царь Митрадат скитался изгнанником, без войска, в ущельях Кавказа, а царь Тигран занимал армянский трон уже не в качестве «царя царей», а в роли римского вассала. Вся Малая Азия к западу от Евфрата безусловно повиновалась римлянам, победоносная армия расположилась на зимние квартиры к востоку от этой реки, на армянской территории, между верхним Евфратом и рекой Курой, в которой италики впервые напоили тогда своих коней.