Форсировав Балих по заранее наведённым мостам, армия Авидия Кассия направилась по берегу Евфрата к важной крепости Дура-Европос, где её уже ожидала 40-тысячная армия Хозроя.
Одновременно, по берегу Тигра на юго-восток выступила каппадокийская армия Публия Марция Вера. Подробности нам неизвестны, но она должна была переправиться через Тигр и двигаться по его восточному берегу. Скорее всего, Марций Вер наступал почти беспрепятственно. Все парфянские войска были заняты борьбой против Авидия Кассия.
У Цирцезиума Авидий Кассий переправился через Хабур, откуда было уже недалеко до Дура-Европос. Отметим, что римляне шли по восточному берегу Евфрата, а Дура находилась на западном, так что для них она была за рекой. Битва при Дура-Европос с армией Хозроя только упоминается у Лукиана и никаких подробностей о ней неизвестно. Известно, что римляне одержали победу. Она была настолько убедительна, что больше мы ничего не слышим о парфянской армии. Один из тогдашних историков сообщал о немыслимых потерях с парфянской стороны в 70236 человек (в обмен на двух убитых и семь раненых с римской стороны), чему уже Лукиан не верил и о чём сообщал с большим пренебрежением. Тем не менее, потери парфян наверняка исчислялись десятками тысяч человек. Лукиан упоминает погоню и «ужасную резню». Дура была взята десантом с кораблей и с тех пор стала передовым пунктом римского влияния на земли Месопотамии. Там был оставлен большой гарнизон.
Армия Кассия, между тем, двинулась на юг. Конечно, разведчики наступающей армии поддерживали связь с парфянами, и знали, где они и каково их состояние. Там, где Евфрат меняет свое течение на восток, римляне прошли укрепленные острова Тилабус (Тельбис) Кифрин и Изан, находившиеся под контролем Пальмиры. Ещё дальше к юго-востоку Евфрат и Тигр сближаются между собой на 45 км. Именно там находились парфянские столицы Селевкия и Ктезифон. Римляне подошли к Селевкии-на-Тигре (бывшей столице государства Селевкидов, населенной преимущественно греками и имевшей широкое самоуправление при парфянах), где их встретили вполне дружелюбно. При приближении римлян город открыл ворота. Было это, где-то, в октябре-ноябре 165 года.
На другом берегу Тигра находился Ктезифон. Римляне пересекли реку на кораблях. То ли они перешли из Евфрата в Тигр по каналу, то ли корабли предоставила армия Марция Вера. Ктезифон был взят, разграблен, жители проданы в рабство, а царский дворец и многие другие здания преданы разграблению. Вологез III успел бежать из Ктезифона в Экбатаны.
Вскоре после взятия Ктезифона, по не вполне ясным причинам, Селевкия также была разрушена и разграблена римлянами, а уцелевшие граждане обращены в рабов. Говорили, что при этом погибло 300 000 человек, половина прежнего её населения. Некоторые авторы считают Кассия виновным в нарушении договоренностей, однако многие другие, включая историка Парфянских войн Азиния Квадрата, утверждают, что жители Селевкии первыми нарушили мирное соглашение. Возможно, что пропарфянская партия в Селевкии тогда одержала верх над проримской. Дело в том, что селевкийские греки контролировали всю внешнюю торговлю Парфии на западном направлении. Однако, теперь Вологез мог отрезать Селевкию от восточной торговли, и местные купцы спровоцировали мятеж против римлян.
Авторы «Истории Августов» тоже утверждают, что селевкийцы первыми нарушили некий договор, поэтому легионы, среди которых были III Gallica и VI Ferrata (судя по победным монетам), получили приказ штурмовать город. Большая его часть была разрушена огнем. Данные, полученные во время раскопок в Селевкии, позволяют предположить, что это нападение произошло приблизительно в декабре 165 года, причем город подвергся меньшим разрушениям, чем прежде предполагали.
Однако символ Селевкии — знаменитая статуя Аполлона, была вывезена тогда в Рим и установлена на Капитолии. Селевкия, которую до этого античные писатели уважительно называли «метрополисом», после этих событий пришла в упадок и более не восстановилась.
По легенде, во время грабежа города и храма Аполлона, римские воины увидели в стене некую щель, расширили её, нашли в нише золотой ящик халдейских колдунов, который один из воинов неосторожно разрубил. Из сундука вырвался тлетворный дух, от которого распространилась болезнь — как наказание за осквернение храма и уничтожение города [Аммиан Марцеллин. История. XXIII, 6, 24; Юлий Капитолин. Вер VIII].