Узнав о приближении понтийского флота, родосцы разрушили и выжгли все городские предместья и, не имея сил противостоять Митридату на суше, решили дать врагу бой на море. Выйдя из бухты, родосские корабли двинулись вперёд, вытягиваясь в боевую линию, чтобы охватить фланги царского флота. Но Митридат, лично командуя сражением, ловко использовал численное превосходство своих судов, а также их высокие мореходные качества. Пользуясь тем, что его корабли были более быстроходны, он велел своим навархам также охватить фланги родосцев. Видя, что их обходят неприятельские корабли, родосские стратеги испугались окружения и обратились в бегство, стремясь поскорее укрыться в городской гавани. Когда все корабли в неё втянулись, вход быстро перегородили цепями, перекрыв путь вражескому флоту.

Митридат беспрепятственно высадил войска на берег и встал лагерем у городских стен. Царь периодически предпринимал попытки захватить гавань, но в его войске было недостаточно тяжёлой пехоты и не хватало осадных орудий. Поэтому Митридат послал на материк за подкреплениями. Теперь время проходило в мелких стычках, поскольку у царя не хватало войск, чтобы начать настоящий приступ, а у родосцев не было сил изгнать с острова Митридата. Обе стороны внимательно следили друг за другом, выжидая, кто же первый совершит ошибку.

Вскоре произошло большое морское сражение. Разразилось оно в какой-то степени случайно, но в него втянулись основные силы противоборствующих флотов. Битва длилась долго. Митридат вновь использовал преимущество в численности и маневренности своих кораблей, а родосцы демонстрировали непревзойдённое мастерство мореходов. Неожиданно произошёл инцидент, во время которого царь Понта едва не отправился кормить рыб со своим кораблём и командой. Принимая непосредственное участие в сражении и лично ведя свой флот в атаку, Митридат испытал состояние шока, когда союзный корабль с острова Хиос ударил тараном в борт царского судна. Удар был произведён по всем правилам военно-морского искусства, и корабль Евпатора дал течь. Спасти судно удалось благодаря расторопности команды флагмана и опыту наварха.

То, что произошло, было делом случая, но Митридат, с детства воспитанный в атмосфере предательства и подозрительности, сразу почуял злой умысел и не оставил происшествие без последствий. «Царь, сделав тогда вид, что он ничего не заметил, впоследствии наказал и рулевого, и подштурмана, и почувствовал гнев ко всем хиосцам» (Аппиан). Что же касается непосредственно битвы, то упорный бой не дал преимущества ни одной из сторон. Родоские корабли вернулись в гавань, волоча за собой на канате захваченную у врага триеру, однако сами потеряли пентеру, которую морские пехотинцы Митридата взяли на абордаж. Привязав трофей к своему кораблю, понтийцы утащили его на стоянку царского флота.

Не зная об этом, родоский наварх Дамагор вывел из гавани шесть кораблей и отправился на поиски пентеры. Когда Митридат заметил движение вражеских кораблей, то послал против них 25 триер. Однако сам уклонился от участия в бою, у него и так за прошедший день было предостаточно причин для волнений. До самой темноты понтийцы гонялись за родосцами. Но Дамагор, прекрасный моряк, сначала закружил врага, а потом внезапно атаковал и, отправив два вражеских корабля на дно, скрылся в ночи. Но какого-либо влияния на дальнейший ход событий это сражение не оказало, и всё продолжало идти своим чередом – родосцы и римляне не могли снять осаду с города, а Митридат не мог его захватить.

Положение изменилось, когда к острову на кораблях прибыла с материка тяжёлая пехота Митридата и осадная техника. Но боги были против того, чтобы Евпатор захватил остров Родос. Северный ветер поднял на море волнение, понёс царские корабли прямо к берегу, и пока навархи и команды боролись с непогодой, из гавани вышел родоский флот. Корабли Митридата оказались рассеяны по морю и не смогли организовать достойного сопротивления. Некоторые суда родосцы протаранили и потопили, другие подожгли, а третьи взяли на абордаж и потянули за собой в гавань. Помимо кораблей Митридат потерял 300 человек пленными. Однако войска всё равно высадились и царь начал подготовку к штурму.

По его приказу на двух кораблях соорудили самбуку – огромную осадную башню, с которой перекидывался мост на стену осаждённого города. Благодаря перебежчикам, Митридат обладал информацией о том, где удобнее всего вести приступ. Проанализировав полученную информацию, царь решил атаковать одновременно с моря и с суши. Там, где городские стены были невысоки. Атака по гавани должна быть отвлекающей и вестись с большим шумом и криком, зато основной удар планировали нанести незаметно и тихо, пока противник будет занят на другом участке обороны. Однако принципиальным моментом было то, что штурм должен был начаться по сигналу, который подадут огнём царские шпионы. Но Митридат предполагает, а боги располагают. Изначально всё пошло не так, как надеялся царь, поскольку огни родоской стражи понтийцы приняли за сигнал к атаке и бросились вперёд гораздо раньше срока. Яростные бои разгорелись на стенах и у входа в гавань, они продолжались всю ночь и утро, однако царские войска были отбиты по всем направлениям. Ночной штурм провалился, но Митридат отступать не собирался и теперь все свои надежды возлагал на самбуку.

В этот раз царь повёл приступ со стороны моря. Помимо кораблей, тащивших самбуку, в атаке было задействовано множество мелких судов. По команде Митридата вся эта армада двинулась к стенам. С осадной башни полетели стрелы и дротики, защитники города, поражаемые понтийцами, один за другим падали с укреплений, но павших воинов заменяли новые. Огромный мост упал с башни на гребень стены, и в бой вступила тяжёлая понтийская пехота, схватившись врукопашную с оборонявшими стену римлянами. Исход боя был не решён, когда огромная самбука начала заваливаться на бок и в итоге рухнула от собственной тяжести.

Очередная неудача охладила воинственный пыл Митридата, и царь решил оставить пока Родос в покое, а военные действия перенести на материк, в Ликию. Там понтийская армия осадила город Патары и начала готовиться к приступу, но что-то опять не задалось, и Митридат, махнув на всё рукой, отправился в Эфес, поручив войну с ликийцами стратегу Пелопиду. Устав от превратностей, царь войны решил заняться делами, столь милыми сердцу любого правителя – набором и муштрой войск, общением с любимыми женщинами, а также раскрытием заговоров против своей персоны.

Перебравшись в Эфес, Митридат снова отошёл от ратных дел и предался разнообразным удовольствиям в обществе молодых жен, предоставив дальнейшее ведение войны сыну и полководцам. Пока дела шли неплохо. Армия под командованием царского сына Аркафия успешно продвигалась вдоль фракийского побережья на римскую провинцию Македония, где наместник спешно стягивал войска в один кулак.

Однако главные операции развернулись в районе Эгейского моря, где действовал стратег Митридата Архелай. Имея под командованием большой флот и крупный воинский контингент, Архелай начал освобождение от римского присутствия островов Кикладского архипелага. В решающем сражении за остров Делос стратег одержал безоговорочную победу. Высадившись на берег, он действовал в русле политики своего повелителя, устроив на Делосе тотальную зачистку и перебив до 20 000 человек. Причём, как заметил Аппиан, из них «большинство было италийцев». События «Эфесской вечерни» повторились в гораздо меньшем масштабе, и судя по всему, здесь тоже не обошлось без активной поддержки коренного населения.