Szeldzsuk törökök : Alp Arszlán szultán, kb. 40.000 fő : leginkább lovasok.
Bizánciak : IV. Romanosz Diogenész császár, kb. 100.000 fő (a kisegítő alakulatokkal és a tábori néppel együtt) : varég gárda, örmények, szíriaiak, zsoldosok; frank, normann és német nehézlovasság; török könnyűlovasság.

A Bizánci birodalom fokozatosan hanyatlásnak indult, egyre kevésbé tudta feltartóztatni az Anatólia városait ért támadásokat. A szeldzsukok Egyiptomot tekintették fő ellenfelüknek, nem volt szándékuk Bizánc ellen harcolni, de amikor IV. Romanosz Diogenész nagy sereget toborozva megindult ellenük, nem volt más lehetőségük, mint szembeszállni vele.

Romanosz serege nagy volt ugyan, de heterogén és rosszul kiképzett. Fokozta a gyengeségét, hogy a tartalékot Dukasz Andronikosz vezette, akinek családja viszályban állt a császárral. Sok olyan egység is csatlakozott a hadhoz, akiknek megkérdőjelezhető volt a harcértéke és hűsége. Romanosz ráadásul megosztotta erejét, Tarkhaniotész vezetésével jelentős erőket küldött Akhlát erődjéhez. Ő maga a gyengén védett Manzikert ellen vonult, de sok embert küldött szétszórva a környező vidékek felderítésére is. A várost rövid idő alatt bevette. Eközben Alp Arszlán Szíriában Egyiptom ellen készült. Amikor hírét vette a támadásnak, 4000 testőrrel indult el, de gyorsan mozgó hadereje megtízszereződött, mire az ütközetre került sor.

Az első összeütközésre Tarkhaniotész előőrseivel került sor. A szétszórt bizánci haderőhöz tartozó török lovasok egy része átállt az ellenséghez, morálisan is gyengítve Romanosz csapatait, akiknek Baziliakosz sztratégosz vezette egységét tőrbe csalták a szultán katonái. Ezt látva az üzbég zsoldosok is kezdték elhagyni korábbi gazdáikat.
A fő ütközetre augusztus 19-én (vagy 26-án) került sor. Alp Arszlán tudta, hogy még most is az ellenség van létszámfölényben, ezért fegyverszünetet kért. Romanosz viszont mindent egy lapra tett fel, amikor megindította hadjáratát, ezért elutasította az ajánlatot.
A bizánci haderő két, többszörösen tagolt vonalban állt fel. Bal oldalon Niképhorosz Brüenniosz az európaiakat vezette, középen a császár állt a legmegbízhatóbb testőrcsapatokkal, jobb oldalon Alüattész volt a parancsnoka a zsoldosokból és képzetlenebb újoncokból álló erőknek. A tartalékot Dukasz Andronikosz, a császár politikai ellenfele parancsnokolta.

A bizánci nehézlovasság a szeldzsukok derékhadának rontott. A könnyűlovasság hátrálni kezedett, ám eközben állandóan nyilazta a támadókat. Romanosz fején átvillant annak a lehetősége, hogy csapdába csalják, de nem tehetett mást, folytatta az előrenyomulást, mindeközben sikertelenül próbálta közelharcra késztetni ellenfelét. Alkonyatra csapatai elértek a kiürített szeldzsuk táborig, de mivel már mást nem tehettek, Romanosz kiadta az utasítást a rendezett visszavonulásra.
Sokféle módon magyarázható, hogy miért tört ki ekkor pánik a bizánci seregben. Intrikák, árulások, álhírek is szerepet játszottak, de a rossz kommunikáció is mindenképpen oka volt ennek, hiszen ebben a korban nem igazán lehetett szervezetten irányítani egy ekkora haderőt. A zűrzavar, a császár alaptalan halálhíre sem feltétlenül jelentett volna vereséget, ha a tartalék, Dukasz Andronikosz nem tagadja meg a parancsot. Elvonult, annak ellenére, hogy minden adva volt ahhoz, hogy segítséget nyújtson Romanosznak, és Bizánc javára fordítsa az ütközetet.
Alp Arszlán látva a zavarodottságot, a környező dombokról a bizánciakra vezette könnyűlovasait. A derékhadat bekerítették és fokozatosan felmorzsolták. A császár varég gárdája az utolsó leheletéig harcolt, fogságba csak kevesen estek közülük. Erre a sorsra jutott az uralkodó is, ő volt az első bizánci császár, aki élve került az ellenség kezére.

A később szabadon engedett császárt az áruló Andronikosz megvakíttata, hamarosan meg is halt. A birodalmat ezután gyenge kezű uralkodók vezették, Anatólia felett elveszítették hatalmukat. Bizánc hanyatlását hozta tehát a manzikerti csata, mégha inkább politikai is volt ez a vereség. A kereszténység csak a szeldzsuk szultánság meggyengülését követően tudott ismét színre lépni a térségben: megindultak a keresztes hadjáratok, s átmenetileg feledtetni tudták a manzikerti kudarcot.