Разграбив Тигранакерт и разрушив его до основания, Лукулл решил захватить вторую столицу Армении и двинул свои легионы на север, к Арташату.
Тем временем Тигран II и Митридат VI Евпатор набирали и обучали новые войска. В военных действиях Тигран II придерживался новой тактики.
Избегая крупного сражения, армянские отряды в мелких стычках уничтожали небольшие отряды римлян, затрудняли снабжение римских войск продовольствием. Новая тактика изматывала силы противника, но не сумела остановить римлян.
Лукулл упорно продолжал вести свои измученные легионы, воодушевляя легионеров перспективой богатой добычи, ожидавшей их в «Армянском Карфагене» — Арташате.
Угроза потери Арташата заставила Тиграна II решиться на генеральное сражение, которое произошло в сентябре 68 года до н.э., у переправы через реку Арацани.
Хорошо обученная и организованная армянская армия нанесла римлянам поражение. В сражении у Арацани римляне понесли огромные потери и вынуждены были отступить за пределы Армении.
“И в этой битве вражеская кавалерия поставила в тяжелое положение римскую конницу. Так как многие были ранены, некоторые погибли, искалеченные стонали, и одновременно не хватало продовольствия, тогда Лукулл отступил…», — пишет римский историк Лион Кассий, признавая тем самым поражение римлян при Арацани.
Развивая успех, армяне изгнали римлян из южных районов своей державы — Месопотамии.
В это время Митридат VI Евпатор с армянскими отрядами вторгся в Понт и отвоевал свое царство. Римские легионеры отказывались сражаться как с Тиграном II, так и с Митридатом VI Евпатором.
Объединенные армяно-понтийские силы вынудили римлян вступить в бой. В сражении, состоявшемся в Понте, римские легионы вновь потерпели тяжелое поражение. Недовольный действиями Лукулла, римский Сенат освободил его от должности командующего.
