Арабов было почти вдвое меньше – 20 или 30 тысяч воинов. Они выстроились напротив вдоль оборонительного рва и крепости Кудайс. После полуденной молитвы, на которой была прочитана специальная сура «война», арабы пошли в наступление под крики «Аллах акбар!» В ответ персы бросили в бой слонов и отборную конницу с закованными в броню всадниками. Эта двойная атака едва не решила исход битвы. Слоны, расставленные по всему фронту, были мощной ударной силой, и арабы с трудом выдерживали их напор. Арабские воины демонстрировали храбрость, выходя на поединки со слонами: кололи длинными копьями им в глаза, отрубали хоботы саблями и старались сбить боевые башни. Первый день сражения кончился ничем; ночью с поля боя подобрали тела убитых и раненых.
На второй день к обеим сторонам подошли подкрепления, и схватка началась снова. Арабы водрузили на спины верблюдов палатки и посадили в них лучников; персы окружили своих слонов пехотой, не давая поражать их в глаза и хобот. Рукопашная длилась несколько часов, не принося никому победы. К концу дня персы пошли в атаку длинными цепями, загибавшимися по краям, чтобы сломить сопротивление арабов мощным натиском пехоты, но и эта тактика не принесла успеха. Ожесточенная битва продолжалась весь вечер и не утихла даже ночью, когда никто уже ничего не видел в темноте и не понимал, что происходит: только звенели вокруг щиты и казалось, что во мраке бьют тысячи наковален (позже эту схватку прозвали «ночь грохота»). Утром третьего дня атака арабов в центре увенчалась успехом: персы, ослепленные бившей им в глаза пылью, не выдержали и побежали. На поле боя остались только несколько десятков солдат, решивших сражаться до конца и умереть; почти все они полегли под мечами и копьями арабов.
Мусульмане потеряли каждого третьего солдата; Рустам был убит. Разбитые персы бросили столицу Ктесифон и убежали в горы, в укрепленную крепость Хильван. В Ктесифоне арабы захватили сокровищ на 900 миллионов дирхемов. Персы успели забрать только казну, но оставили все драгоценности. В их числе было много редкостей: золотая лошадь с зубами из драгоценных камней, поразивший бедуинов серебряный верблюд в натуральную величину с золотым всадником в седле, мечи, принадлежавшие некогда могущественным царям, в том числе римским императорам, – вся история могущества и славы Персии. Одним из трофеев стал гигантский ковер, усыпанный изумрудами, жемчугом и другими самоцветами, изображавшими цветущий сад. Ковер был настолько большим, что в Медине не знали, что с ним делать; в конце концов, его разрезали на куски и поделили.