В самом начале равнины (приблизительно в 6 милях от выхода из дефиле) и в 2-х милях от дороги на север стояли руины заброшенной средневековый крепости Мириокефалон (что в переводе означает «Тысяча пиков» — из-за многочисленных окружающих гор). Здешний ландшафт крайне изрезан и пересечен, что крайне затрудняло действия любой армии, пытавшейся держать строй. Потом утесы сжимаются снова, и начинается еще одно дефиле, за которым приблизительно в 25 милях от Коньи открывается холмистое плато.

На пути имперской армии турки оставляли выжженную землю, уничтожая все ресурсы продовольствия и фуража. Все источники воды были либо отравлены, либо иным путем сделаны полностью непригодными. В результате ромеи с самого начала страдали от нехватки воды и фуража. Во многих частях свирепствовала дизентерия.

Войска султана заняли проход, и, по мере приближения, Мануил должен был решить, атаковать неприятеля на этой позиции или нет. Вопреки всем советникам, предупреждавшим его об опасности засады, он решил нанести лобовой удар, отказавшись от возможности обхода, который мог бы вывести армию на равнину возле города Филомелион (тур. Акшехир). Впоследствии этим путем прошли крестоносцы во время своего третьего похода в 1190 г. Причины такого решения императора не ясны. Возможно, Мануила беспокоила нехватка провианта, воды и фуража для армии, и альтернативой атаке могло стать только отступление. Ясно, что о подобном унижении он не хотел даже думать. Также можно предположить, что ему вспомнился поход 1146 г., когда турки позволили византийцам беспрепятственно пройти дефиле и атаковали их на выходе.

Численность войск сельджуков неизвестна. Количество имперских войск также трудно подсчитать, но, по сообщениям современников, осадный парк и вещевой обоз составляли 3000 телег, а армия по пять человек в ряд растянулась больше, чем на десять миль. Приблизительно можно говорить о 25 000 солдат. Точность этой цифры зависит от ширины колонны, количества лошадей и т. д, так что наш подсчет очень приблизителен. По традиции, армия была разделена на несколько частей, в каждую из которых входила конница, лучники и пехота, кроме авангарда, состоявшего в основном из пехоты. Очевидцы так описывают византийскую колонну: впереди авангард (как уже отмечалось, в основном из пехоты), в который входили гвардейские полки, потом — главные силы (из регулярных войск восточных и западных провинций), правый фланг под командованием Болдуина Иерусалимского, за которым следовали повозки обоза и осадного лагеря, и левый фланг. За ними шли войска самого императора: личный конвой и элитные части. Замыкал колонну арьергард при верховном главнокомандующем Андронике Контостефаносе. Это был классический ромейский походный порядок.

Мануил совершенно не принял в расчет сильно пересеченную местность, по который должна была пройти его армия. Тяжело нагруженным вьючным животным не перераспределяли и не облегчали ношу. Порядок следования телег осадного парка не менялся с тем, чтобы ускорить их проход, никакая разведка по обнаружению главных сил сельджуков и местонахождения их засад не велась. Получив приказ императора, авангард ускоренным шагом двинулся через дефиле. Казалось, что турки были захвачены врасплох и что превосходящие силы ромеев легко опрокинули слабые заслоны. Никто и понятия не имел, когда и какими силами Килидж Аслан занял ущелье.

Переход занимал, вероятно, от пяти до шести часов, поэтому, учитывая длину колонны и то, что она должна была еще больше растягиваться на узких участках, авангард достиг выхода из ущелья, когда арьергард только втягивался в него. Следом за авангардом скорым шагом шли главные силы, и именно на них был направлен массированный удар Аслана. Горные кручи по обе стороны ущелья сплошь покрылись неприятельскими воинами, которые немедленно бросились главным образом на силы правого фланга и на сильно растянувшийся медлительный обоз. Нам известно из источников, что византийцы даже не пытались организовать сопротивление, выстроиться в боевой порядок или огнем лучников отогнать неприятеля.

Солдаты правого фланга, потеряв многих своих товарищей, бросились бежать вперед и назад к выходам из ущелья. Сам Болдуин был убит на месте. Многие пробовали найти спасение, взбираясь на крутые скалы, но те, кто избежал турецких стрел, срывались и падали с высоты обратно на каменистую дорогу. Турки устроили несколько засад по всей длине прохода, использовав для этого созданные природой семь глубоких канав вдоль тропы в качестве траншей. Таким образом, ромеи, благополучно вырвавшись из одной засады, попадали в другую — так сказать, из огня да в полымя. Авангард, избежавший нападения, вышел из ущелья и на господствующем холме построил сильно укрепленный лагерь, туда начали стекаться остатки главных сил, пробившиеся по ущелью, по выходе из которого турки их больше не преследовали.

Войска, шедшие позади обоза, были охвачены паникой и стали разбегаться. Страх усиливал эффект турецкого нападения, жертвами которого на их глазах стали несчастные животные и их погонщики, частично перебитые, частично захваченные врагом. Путь вперед преграждали разбитые телеги наподобие баррикад, а на головы ромеев непрерывной лавиной летели турецкие стрелы. Мануил находился в полной прострации и, оставив все надежды, покорился своей участи. Внезапно налетевшая пыльная буря на какое-то время лишила противников возможности видеть друг друга. К этому времени военачальникам и свите удалось привести императора в чувство. Он сумел восстановить дисциплину, перестроить перемешавшиеся части в боевой порядок и лично провести их через ущелье к укрепленному лагерю, где под прикрытием темноты к ним присоединился не пострадавший от нападения сельджуков арьергард.

Анализ событий после сражения, и в особенности информации о численности восточных ромейских армий в последующие годы, позволяет утверждать, что приводимые источниками данные о катастрофических потерях все же завышены и относятся только к войскам правого фланга, которые были почти целиком уничтожены. Но полностью был потерян обоз, погиб осадный парк, а люди и животные либо перебиты, либо захвачены. Византийская армия расположилась на ночь вокруг холма, занятого авангардом, и до рассвета отбивала наскоки сельджуков, ведших непрерывный обстрел. Без осадного парка нечего было и думать о взятии Коньи, и, учитывая сложившуюся ситуацию, Мануил согласился вступить в переговоры, в итоге получив право беспрепятственно удалиться.

Причиной поражения, значительных людских и огромных материальных потерь было пренебрежение элементарными законами тактики. Если начало похода проходило в соответствии с требованиями византийских военных уставов, то впоследствии они были грубо нарушены. Все военные руководства того времени рекомендовали избегать узких извилистых ущелий, а если это невозможно, то заблаговременно провести тщательную разведку. При прохождении все кавалеристы должны были спешиться, отправив лошадей в обоз, которому полагалось следовать в центре колонны. Арьергард должен был остаться у входа в дефиле и охранять его до возвращения главных сил.

Поскольку император некоторые из этих заповедей выполнил лишь частично, а другими, важнейшими, вроде поиска обходных путей, ведения разведки и организации защиты на случай нападения на переходе, совершенно пренебрег, вся ответственность за поражение и потери лежит только на нем.

Как и при Манзикерте, с которым сам Мануил сравнивал позор Мириокефалона, потери византийской армии обычно сильно преувеличивались. Конечно, это была не катастрофа. Потеря осадного парка действительно сорвала всю экспедицию и привела Мануила к глубокой депрессии, но по-настоящему последствия разгрома скажутся через много лет. Главное, что никогда Византия уже не смогла решиться на такое дорогостоящее предприятие. Но сразу после сражения турки не много смогли выжать из своего преимущества. Армии империи оставались грозной силой и год спустя были способны блестяще отразить вторжение сельджуков, при том что одновременно значительные силы действовали на Балканах. Только после смерти Мануила в 1180 г. и краха его тщательно построенной системы дипломатических сдержек и равновесий начинается необратимый процесс окончательной гибели Восточной Римской империи.