在這次與突厥人的戰鬥中，羅馬努斯並沒有嚴格執行“智者”利奧六世在《戰術學》中規定的原則，因而失敗已不可避免。盡管，羅馬努斯確實按第一個原則（即要盡可能快地從正麵與敵交戰）去做了，他下令將全副盔甲的騎兵軍隊排列成一條寬大的戰線，並有強大的後衛作為支持。可是，羅馬努斯還沒有趕到，塞爾柱人早已一溜煙兒撤退到幾英裏以外，其負載較輕的馬匹可以輕易地擺脫拜占庭皇帝的軍隊。
然而，他們並非一味撤退，而是攻擊拜占庭人的翼側，用箭射擊拜占庭騎兵。弓箭對身著盔甲的騎兵的殺傷自然不是很大，但防護較少的戰馬卻損失很大，騎兵沒有了他們的坐騎等於失去了戰鬥力。並且他們以騷擾戰術襲擊羅馬努斯的兩翼。同時因為羅馬努斯的大部分步兵已由塔查尼奧茨帶走，因此拜占庭軍隊的兩翼缺乏保護。陷入苦戰的騎兵被密集的箭矢激得怒火朝天，他們被突厥人反複襲擊，不得不追擊敵人的弓箭手，因為如果不這樣，敵人的弓箭手就會從遠處射箭，將他們的馬匹射死，然而輕率的追擊又使他們陷人敵人的埋伏，以致遭受重大損失。
帝國軍隊的主力部隊漸漸越過蘇丹遺棄的軍營，距離崎嶇的山地越來越近。在那裏等待著他們的將是和兩翼部隊同樣的命運。羅馬努斯一心想打敗這股敵軍，直到天黑他才忽然意識到，如果不及時撤回，他那堆滿糧草但卻缺乏防護的軍營將遭受怎樣的厄運。
他沒有其他選擇，隻好命令全軍撤退。盡管帝國軍隊的進攻組織得還算有條不紊，然而撤退卻順序大亂！撤退一向是組織起來很困難的行動，一旦指揮控製不當，撤退的目的很容易被軍隊誤解並造成嚴重的混亂。由於與側翼部隊已無法嚴密的配合，帝國軍隊開始在撤退中出現裂痕。這正是突厥人等待的最佳戰機！他們的輕騎兵在帝國軍隊中左衝右突，來回砍殺，將陣列破壞。羅馬努斯立即下令部隊停止撤退轉身迎敵，局勢本來並非無可挽回。但是，指揮後衛部隊的安德羅尼卡·杜卡斯在關鍵時刻卻拒不服從皇帝的命令，相反，卻帶著部隊向退向營地。帝國軍隊的殿後部隊隻得無奈地迎擊敵騎兵的屠戮。
羅馬皇帝羅馬努斯被俘
當夜晚來臨時，看不到希望的兩翼部隊開始土崩瓦解。中軍漸漸陷入孤立無援的境地。不過，羅馬努斯仍在竭盡全力勇敢地拚殺，直到他的戰馬倒下，他本人因受傷被俘。這場戰鬥一直持續到深夜，皇帝的軍營被突厥人洗劫一空。第二天，拜占庭大軍已潰不成軍了。除了後衛，拜占庭大軍實際上全部被突厥人殺死或俘虜。拜占庭職業軍隊從此一蹶不振。
羅馬努斯被帶到蘇丹麵前，蘇丹並沒有為難讓這位威信喪失殆盡的皇帝，而是讓他保住了皇位，這樣對蘇丹的好處更多。接著，兩大帝國簽訂了和約，內容包括拜占庭交付巨額贖金，雙方互不侵犯，拜占庭占領的某些重要地區歸突厥人統治。善戰方能言和，蘇丹用軍事上的勝利換取了政治上的利益。此後，蘇丹不僅釋放了羅馬努斯，還派了一支小部隊護送他回國。
但是，拜占庭帝國決不會允許一位蒙受了像曼奇科爾特慘敗這樣恥辱的皇帝繼續留在帝位上。杜卡斯以及他的同夥趁羅馬努斯離開之時，將奧多西婭皇後驅逐到修道院，並宣布隻有邁克爾七世才是唯一的合法皇帝。不甘心就此下台的羅馬努斯想方設法再次聚集了一支軍隊。1071年秋，他率軍前往君士坦丁堡，試圖奪回王位，但很快在多西亞被君士坦丁杜卡斯擊敗。羅馬努斯僥幸從戰場上溜出，逃向東麵的西裏西亞。隨後，他再次設法糾集起一支軍隊，然而等待他的是又一次失敗。這次他敗在了叛將安德羅尼卡·杜卡斯的手下，並不幸地做了俘虜。不久，他悲慘地死去。
羅馬努斯被叛將俘虜
曼奇科爾特會戰結束後塞爾柱人逐漸掌握了安納托利亞高原的大部分地區，遊牧民族的帳篷和羊群取代了農舍，農業生產遭到破壞，拜占庭軍隊從此再也無法暢通無阻地穿過安納托利亞了。盡管後來的拜占庭皇帝奪回了部分失地，但是曼奇科爾特會戰的結局卻預示了基督教在小亞細亞統治的終結。
由於十字軍的長年征戰勞民傷財，拜占庭帝國國力很快地衰落了。盡管曼奇科爾特會戰進行持續的時間不長，但它卻對歐洲的影響深遠。