Оставив обоз у стен Адрианополя, Валент на рассвете 9 августа 378 г. двинул свою армию против готов. Воины шли по каменистой, неудобной для похода местности. Стояла страшная жара. Кроме того, готы, основной целью которых было замедлить движение римлян, подожгли окрестные поля. После семичасового перехода римляне около двух часов дня увидели расставленные в форме круга повозки готов. За этим укреплением были скрыты семьи готских воинов. Пехота была построена перед повозками. Валент приказал строиться для боя, но армия не могла быстро выполнить этот приказ, так как приходилось перестраиваться из походного порядка в боевой.
Фритхигерн послал к Валенту послов договариваться о мире. Они предлагали отказаться от боя в обмен на значительную часть римских территорий на Балканах – условие, невыполнимое для Валента. Все эти переговоры преследовали ту же цель – оттянуть начало сражения, чтобы дать время готской коннице, которая вот-вот должна была появиться на поле боя.
Боевой порядок римлян состоял из двух линий: в первой – конница, во второй – пехота. Правое крыло конницы было выдвинуто вперед, а левое только выстраивалось из походной колонны. В резерве у Валента был отряд батавов.
Пехота готов засела в укреплении из повозок, защищавших их от атак римской конницы. Готская конница была уже недалеко.
Поддавшись на провокационную вылазку готской легкой пехоты, обстрелявшей римлян из луков, бой самовольно завязали иберийские лучники Валента. Они увлекли за собой левое крыло римской армии, подступившее к самому готскому лагерю. В какой-то момент левый фланг римлян, казалось, возьмет верх и прорвется в самую сердцевину неприятельских войск. Но конница правого фланга не поддержала маневра. Готы отразили атаку и сами перешли в наступление. Манипулы пехотинцев были зажаты в такие тиски, что воины не могли пустить в ход свои мечи. Скучившаяся римская пехота оказалась в том же положении, что и воины Красса в битве при Каррах. Град стрел выкашивал римские легионы. Пыль, дым, слепящее солнце делали стрелы и копья невидимыми, войска охватила паника. В этот-то момент появилась долгожданная готская конница. Поддержанные аланами конные готы спустились с горы «подобно грому, грянувшему с горных вершин». Конница варваров бросилась в атаку с фланга, взломала римские ряды, топча копытами поверженные тела. В тесноте невозможно было развернуться и отступить.