После взятия Преслава (столицы Восточной Болгарии) Святослав заключил союз с болгарским царем Борисом II. Русский князь получил возможность для начала войны с Византией.
В 969 г. императора Никифора II Фоку убили заговорщики во главе с Иоанном Цимисхием. По началу Цимисхий решил подкупить Святослава, обесщая оплатить обещанную плату в замен ухода русичей к себе на территорию Руси.
Однако Святослав заявил послам императора: "…Мы не какие-нибудь ремесленники, добывающие средства к жизни трудами рук своих, а мужи крови, которые оружием побеждают врага". С чем и прогнал посольство Цимисхия. Стороны начали готовиться к войне.
Византийские войска выступили в сторону Миссии (Болгарии) под руководством двух военачальников — Варды Склира и Петра. Навстречу им, преодолев Балканские горы, двинулось объединенное войско Святослава в которое помимо русской дружины входили венгры, печенеги и болгары.
В 970 г. состоялась битва у Адрианополя (по другим данным, у Аркадиополя).
Согласно "Повести временных лет" русские одолели византийцев, "и пошел Святослав к столице, воюя и разбивая города, что стоят и доныне пусты". В свою очередь Лев Диакон написал о победе византийцев, утверждая, что "до позднего вечера ромеи преследовали их (скифов) и беспощадно истребляли".
Русская войско понесло большие потери и нуждалось в небольшой передышке для наступления на Константинополь. У византийцев ситуация сложилась тоже сложной, в Малой Азии начался мятеж, который поднял племянник императора Никифора — Варда Фока. Обе стороны заключили перемирие, по условиям которого Византия должна была заплатить дань, исчисляемую на каждого воина, живого или мертвого и не вмешиваться в болгарские дела.
После перемирия ситуация стала складываться не в пользу Святослава. В короткий срок Варда Склир разбил и пленил мятежника Варду Фоку, после чего расположился в зимних укреплениях на Балканском полуострове и стал по приказу императора готовиться к весеннему наступлению. В это время Иоанн Цимисхий приказал снарядить корабли, вооруженные "греческим огнем", для блокады устья Дуная, в Адрианополе он создал базу для наступления, доставив по реке Эвр (современная Марица) запасы продовольствия и "корма для вьючных животных, а также достаточное количество оружия для войска, чтобы ромеи во время сражения не испытывали ни в чем недостатка".
На территории, контролируемой Святославом происходило совершенно обратное. Его дружинники были разбросаны по гарнизонам в разных городах. Печенеги и венгры зимой 970—971 гг. вернулись на свои становища.
Иоанн Цимисхий разорвал перемирие в пасхальные дни 971 г. После чего последовало взятие Преслава.
Святославу стало известно о поражении под Преславом от спасшигося Сфангела. После этого Иоанн Цимисхий прислал с плененными русскими воинами ультиматум, в котором предлагал на выбор — сложить оружие и немедленно сдаться или покинуть Болгарию.
После внезапного нападения на Преславу и взятия его болгарские города стали переходить на сторону победителя (Плиска, Диния и многие другие). Святослав в наказание за измену приказал казнить всех болгар, которые находились в его лагере.
Два войска сблизились и встретились у Доростола, который византийцы называли "Дристра" (ныне Силистрия).
В ходе битвы Святослав получил ранение. Русское войско потерпело сокрушительное поражение и было заперто в Доростоле. Византийцы тоже понесли тяжелые потери. Император Иоанн Цимисхий потерял последнюю надежду на скорое завершение войны. В тылу затевались мятежи, сбежал и попытался добыть императорскую корону еще один родственник императора Никифора. Иоанн не мог дольше затягивать осаду города.
Святослав был вынужден отправить посольство к Цимисхию. Послы передали ему слова Святослава: "Хочу иметь с тобою прочный мир и любовь".
В ходе переговоров Святослав согласился сдать Доростол, отпустить пленных и уйти из Болгарии. В дальнейшем он обещался не только не нападать на Византию, Болгарию, Корсунь, но и помогать Византии, если кто-либо на нее нападет. Византийский император выдал русскому войску еду на дорогу и позволил унести с собой богатую добычу. Русские по сообщению "Повести временных лет" в договоре поклялись следующим образом: "Если же не соблюдем мы чего-либо из сказанного раньше, пусть я (т.е. Святослав) и те, кто со мною и подо мною, будем прокляты от бога, в которого веруем, — в Перуна и в Волоса, бога скота, и да будем желты, как золото, и своим оружием посечены будем".
На заключении данного договора была закончена русско-византийская война 970-971 гг.