Военные действия возобновились весной 66 г. до н. э. У римлян был новый полководец – Гней Помпей. Годом раньше он успешно провел операцию против союзников Митридата, пиратов. Численность армии Помпея римские историки не указывают. Понятно, что к Помпею перешли 4–5 легионов Лукулла, так как народное собрание приняло «закон о передаче Помпею всех провинций и войск, во главе которых стоял Лукулл, с прибавлением Вифинии, для войны с царями Митридатом и Тиграном; за Помпеем должны были также сохраниться морские силы и командование на море на прежних условиях» (Plut. Pomp. 30). Сколько войска было у Лукулла? 17 000 пехоты и 3000 конницы было у него в Армении. Несколько тысяч должно было остаться после разгрома трех легионов Триария под Зелой. Всего 23 000—26 000. В Вифинии стояли войска консула Глабриона, численность которых точно не известна. Есть мнение, что Помпей получил и три легиона, расквартированных в Киликии. Вообще во время войны с пиратами у Помпея, по мнению Аппиана, было 120 000 пеших и 4000 всадников и 270 кораблей (Арр. Mithr. 94), а по мнению Плутарха – «пятьсот кораблей….сто двадцать тысяч тяжелой пехоты и пять тысяч всадников» (Plut. Pomp. 26). Как уже говорилось выше, флот Помпей сохранил, а войска можно было рассматривать как стратегический резерв.
Аппиан утверждает, что «у Митридата было отборное местное войско – 30 000 пехоты и 3000 всадников» (Арр. Mithr. 97), Плутарх считает, что конницы было 2000 (Plut. Pomp. 32). Кампания длилась несколько месяцев, причем Митридат опять уклонялся от решающего боя. Он рассчитывал продолжить тактику войны на измор, «надеясь, что, сидя в этой опустошенной стране, Помпей будет терпеть такие же лишения» (Арр. Mithr. 97). Сначала произошло несколько стычек на границе (Помпей «стал лагерем на границах царства Митридата»), затем Митридат отступил вглубь своего царства, к Комане. Сам царь, видимо, рассчитывал на подвоз продовольствия из Армении. По крайней мере Помпей опасался именно этого и попытался обойти Митридата с востока, построить укрепления и перерезать коммуникации. Тогда царь отступил в Малую Армению. На берегу Евфрата Помпей его догнал, Митридат занял оборонительную позицию на крутом холме. Произошло сражение, которое Аппианом и Плутархом описывается по-разному (см. ниже). В результате было убито или попало в плен 10 000 понтийцев (Арр. Mithr. 100; Plut. Pomp. 32). Аппиан утверждал, что лагерь Митридата был со всех сторон окружен крутыми скалами, дорога была только одна, и по ней поднимались римляне – бежать было невозможно. Митридат прорвался с 800 всадниками, потом к нему собрались 3000 пеших. В результате получается, что войско царя насчитывало менее 14 000. Понятно, что были дезертиры, кто-то погиб в стычках с римлянами раньше, были потери в результате быстрых переходов в горах Малой Армении. Но все равно, либо у Митридата было меньше 32–33 тысяч, либо прорваться из окружения мог не один Митридат (что вероятно).
Впечатление, что и в этом сражении Митридата с Помпеем в 66 г. до н. э. не обошлось без предательства. В описании Плутарха и Аппиана есть различия. Понятно, что Митридат занял позицию на горе, а Помпей попытался его блокировать. Дальше версии расходятся: по мнению Плутарха, римляне начали наступление ночью: «Луна была за спиною у нападавших римлян, и, так как она уже заходила, тени от предметов, вытягиваясь далеко вперед, доходили до врагов, которые не могли правильно определить расстояние. Враги думали, что римляне достаточно близко от них, и метали дротики впустую, никого не поражая. Когда римляне это заметили, они с криком устремились на врагов. Последние уже не решались сопротивляться, и римляне стали убивать охваченных страхом и бегущих воинов…»
В версии Аппиана события происходили днем. На склоне горы, которую занимал Митридат, происходили стычки: «И некоторые из всадников Митридата, спешившись без приказания, стали помогать своим передовым отрядам. Когда же против них появилось большее число римских всадников, то вышедшие без коней всадники Митридата целой толпой бросились в лагерь, чтобы сесть на коней и сражаться с нападающими римлянами при равных условиях. Те, которые вооружались еще наверху в лагере, увидев, что они бегут с криком, не зная, что случилось, и полагая, что они обратились в бегство и что их лагерь взят с обеих сторон, бросили оружие и стали убегать…»