С падением Икмора уныние и отчаяние проникли в среду неукротимой русской рати. Святослав созвал на совет воевод и старшую дружину и спросил, что делать. Некоторые предлагали выбрать глухую ночь и, сев на суда, спасаться бегством; но другие, указывая невозможность пройти мимо огненосных греческих кораблей, советовали заключить мир с императором. Тогда князь стал напоминать товарищам славу непобедимого русского оружия, которое покорило целые страны. «И к чему послужит нам жизнь, спасенная бегством или унижением? — говорил он. — Нас будут презирать те самые народы, которые доселе трепетали перед нами. Нет, если не можем добыть победы, то добудем себе славной смерти». Конечно, византийские историки, влагая подобные речи в уста своих героев, следовали в этом отношении классическим образцам; но несомненно, что в таком смысле Святослав говорил своей дружине и действительно сумел вдохнуть в нее новое мужество и новые силы. Опять последовали отчаянные битвы. Во время одной из них и самой упорной Анемас, усмотрев Святослава, примером своим одушевлявшего русские полки и сильно теснившего Греков, вздумал повторить тот же удар, который ему удался против Икмора. Мечом своим он проложил себе дорогу к русскому князю и поразил его в самую ключевую кость. Удар был так силен, что Святослав упал с коня; но крепкая кольчуга и щит охранили его. Окруженный неприятелями, Анемас многих побил; но наконец пал под ударами русских копий. Смерть его ободрила Руссов и опечалила Греков. Последние начали отступать. Император, видя крайнюю опасность, велел ударить в бубны и трубить в трубы и сам с копьем в руке, во главе своего отряда бессмертных, понесся на русские дружины. Греки возобновили битву; на помощь к ним явилась внезапная буря, которая понесла облака пыли на русское войско и заслепила ему глаза. Между тем особый греческий отряд, предводительствуемый Вардою Склиром, зашел в тыл Русскому войску и грозил отрезать его от города. Тогда Руссы поспешно отступили. Сам Святослав, израненный и истекающий кровью, едва спасся от плена. Впоследствии у Греков сложилась легенда, что на поле битвы явился какой-то воин на белом коне, который чудесным образом поражал Руссов и расстраивал их ряды: то был не кто иной, как мученик Феодор Стратилат, которого сама Богородица послала на помощь императору Иоанну.
Наконец, когда все средства для борьбы были истощены и в Дористоле настал ужасный голод, Святослав решился просить мира. Цимисхий охотно согласился: хотя Греки не имели ни в чем недостатка и получали подкрепления, однако и они были утомлены такою отчаянною обороною, и они сильно желали мира. Русский князь обязался выдать всех пленников, сдать Дористол и уйти из Болгарии. Он обязывался и впредь не помышлять о войне с Греками, не нападать на греческие владения в северном Черноморье, именно на Корсунскую область, а также на страну Дунайских Болгар, и не только самому не нападать, но препятствовать в том и другим неприятелям Греков. Обязательства эти Русь должна была подтвердить обычною клятвою на своем оружии, Перуном и Волосом. С своей стороны император давал Руси свободный путь для возвращения в отечество; а также согласился по-прежнему допускать русских торговцев в Византию и обходиться с ними по-дружески. Договор заключен синкелом Феофилом от имени Цимисхия и двух молодых императоров, братьев Василия и Константина. А с русской стороны в грамоте, писанной под Дористолом, кроме Святослава, упоминается только один воевода Свенельд, по всей вероятности, занимавший теперь первое место после князя.
Цимисхий велел раздать голодающей Руси хлеб, по две меры на человека. Византийский историк Лев Диакон говорит, что из 60 000 приведенных Святославом в Болгарию насчитали теперь только 22 000. Но и из этого числа едва ли более половины оставалось способных к бою. При заключении договора Святослав попросил о личном свидании с императором и получил согласие. Они свиделись на берегу Дуная. Цимисхий явился на коне, покрытый своим позлащенным вооружением; за ним следовал отряд всадников в блестящих доспехах. А Святослав подъехал к берегу в ладье, причем действовал веслом наравне с прочими гребцами. Греки с любопытством рассматривали наружность русского князя. Он был среднего роста, статен, широкоплеч и с мускулистой шеей; имел голубые глаза и густые брови, нос немного плоский, подстриженную бороду и длинные усы. С его оголенной головы спускался на бок локон волос, по обычаю знатных русских людей. В одном ухе он носил золотую серьгу, украшенную рубином и двумя жемчужинами. Выражение его лица показалось Грекам суровым и мрачным. На нем был наброшен белый плащ, такой же, как и у всех его товарищей. Не выходя из ладьи, он через переводчика поговорил немного с императором и отъехал назад. По всему вероятию, при этом свидании Святослав просил императора, чтобы он потребовал от Печенегов свободного пропуска Руссов в отечество. Цимисхий обещал.