В марте 668 г. [86 г.] обе армии сошлись в долине Кефисса близ Херонеи. Даже со включением вытесненного из Фессалии отряда, которому удалось присоединиться к главным римским силам, и со включением греческих контингентов, римская армия была втрое малочисленное, чем вражеское войско. А главное, неприятель обладал гораздо более сильной конницей, очень опасной в данных топографических условиях. Сулла был вынужден защищать от нее свои фланги посредством рвов; а для защиты своего фронта от боевых колесниц неприятеля он выстроил цепь столбов между первой и второй линией своего строя. Битву открыли боевые колесницы. Первая линия римлян отступила за упомянутые столбы. Колесницы наткнулись на это препятствие и были отброшены назад римскими пращниками и стрелками. Устремившись на боевую линию своего собственного войска, колесницы вызвали замешательство в македонской фаланге и в отряде италийских беглецов. Архелай поспешно стянул с обоих флангов конницу и направил ее против неприятеля, чтобы выиграть время и привести в порядок свою пехоту. Конница стремительно напала на римлян и прорвала их ряды. Однако римская пехота быстро сомкнула свои ряды и оказала мужественное сопротивление атаковавшим ее со всех сторон всадникам. Тем временем Сулла сам повел на правом фланге свою конницу на обнаженный фланг неприятеля. Азиатская пехота отступила, в сущности не вступив в бой. Ее отступление вызвало тревогу и в рядах конницы. Победу принесло римлянам наступление всей пехоты, которая благодаря смятению среди неприятельской конницы снова получила возможность свободно двигаться. С целью задержать бегство, Архелай запер ворота своего лагеря. Однако эта мера лишь увеличила число жертв; когда же ворота наконец были раскрыты, римляне ворвались в них вместе с азиатами. По рассказам, Архелай не привел в Халкиду и двенадцатой части своей армии. Сулла преследовал его до берегов Эврипа, однако не мог перейти на другую сторону этого узкого пролива.
Это была большая победа. Однако ее результаты оказались незначительными, отчасти за недостатком флота, отчасти потому, что победитель вынужден был, вместо того чтобы преследовать побежденных, сначала защищаться против своих собственных соотечественников. Море все еще было покрыто только понтийскими эскадрами, они появлялись теперь даже западнее Малийского мыса. Даже после битвы при Херонее Архелай высадил свои войска на Закинфе и пытался прочно утвердиться на этом острове.
Между тем Луций Флакк с двумя легионами действительно высадился в Эпире. Бури и крейсировавшие в Адриатическом море неприятельские корабли причинили ему сильные потери. Войска Флакка стояли уже в Фессалии; туда должен был прежде всего направиться Сулла. Обе римские армии расположились друг против друга при Мелитее, на северном склоне Офризских гор; столкновение казалось неизбежным. Однако Флакк уклонился от сражения. Он имел случай убедиться, что солдаты Суллы отнюдь не склонны изменить своему победоносному вождю в пользу совершенно неизвестного демократического главнокомандующего; кроме того солдаты его авангарда начали перебегать в лагерь Суллы. Поэтому Флакк уклонился от борьбы, которая была ему во всех отношениях не по силам, и двинулся на север, с тем чтобы проникнуть через Македонию и Фракию в Азию и, одолев Митридата, проложить себе дорогу к дальнейшим успехам. С военной точки зрения кажется странным, что Сулла не помешал отступлению более слабого противника и, вместо того чтобы преследовать его, вернулся в Афины, где он, кажется, провел зиму 668/669 г. [86/85 г.]. Возможно, Сулла здесь тоже руководился политическими соображениями и проявил достаточно умеренности и патриотизма, чтобы отказаться от победы над своими соотечественниками, по крайней мере пока не кончится война в Азии, считая лучшим выходом из создавшегося печального положения следующее: революционная армия сражается против общего врага в Азии, а армия олигархии сражается с ним в Европе.
С наступлением весны 669 г. [85 г.] оказалось опять много дела и в Европе. Митридат, который неутомимо продолжал собирать войска в Малой Азии, отправил на Эвбею под начальством Дорилая новую армию. Своей численностью она не многим уступала армии, уничтоженной при Херонее. Объединившись с остатками армии Архелая, армия Дорилая перешла с Эвбеи через Эврип в Беотию. Понтийский царь судил о силе своей армии по тем победам, которые она одержала над ополчениями Вифинии и Каппадокии, и не понимал, почему дела в Европе приняли неблагоприятный для него оборот. Царедворцы уже шептались об измене Архелая. Начальнику новой армии был послан решительный приказ немедленно дать второе сражение римлянам и на сей раз непременно уничтожить их. Царская воля была исполнена если не в отношении победы, то по крайней мере в отношении вступления в бой.