背景
怨怨相報
自從卡萊戰役以來，波斯人始終是羅馬帝國在東方地區的恆常敵人。在長達四個世紀的拉鋸戰之中，雙方互有勝敗。羅馬方面曾經在公元117年由圖拉真擊潰波斯帕提亞帝國，得到了美索不達米亞——雖然之後又被哈德良奉還給了波斯。之後，對於中東地區的控制權，羅馬與波斯兩三個世紀之中又進行過數次交鋒。
而在公元三世紀，強悍的薩珊王朝登上了歷史舞台，取代了帕提亞帝國成功羅馬帝國在中東擂台上的對手。在一本世紀內，雙方大規模的交戰有數次，雖然羅馬方面曾多次發兵討伐，但大多以慘敗告終。而進入四世紀之時，隨著羅馬帝國國勢漸衰，薩珊王朝已經成為羅馬在東方的最大威脅。
亞美尼亞問題
不過，真正令羅馬與波斯之間所以如此例外的認真較勁上一場的原因，還是對於亞美尼亞的控制權。亞美尼亞是四世紀中東地區除羅馬外僅有的基督教國家。就位置上，正好位於羅馬帝國與薩珊王朝之間。所以，處在大國夾縫之間的亞美尼亞常常要在羅馬與波斯兩者之間周旋。而羅馬與波斯也都視亞美尼亞為本國的勢力範圍。
在四世紀中葉，亞美尼亞脫離了薩珊波斯的控制，重新倒向了羅馬一邊。這使得波斯方面非常惱火，決心給羅馬方面一個教訓。公元359年，波斯君主沙普爾二世圍攻羅馬城市阿米達（今土耳其迪亞巴克爾）。守軍拚死奮戰，堅持長達73天，斃敵三萬餘人，但仍然城破。這使得羅馬帝國的東部連線迎來了最危險的時刻。
羅馬皇帝尤利安
尤利安但在這種情況下，薩珊王朝卻迎來了他們歷史上第一個致命對手——背教者尤利安。此人是一代奇人，在當時羅馬全境已經深受基督教浸淫的情況下，他卻堅持多神教信仰，並試圖打破帝國境內基督教獨尊的地位。同時，他便在經濟、軍事、文化、宗教上進行大刀闊斧的改革。這些改革措施一方面復甦了羅馬的實力，一方面也激化了矛盾，尤其是與基督教徒之間的矛盾。
薩珊王朝對羅馬帝國東部的進攻，可以說打破了尤利安的改革進程。而尤利安本身也是一個對外態度十分堅決的皇帝。他在位期間曾經多次出兵抵抗外敵入侵，比如在公元356年他曾率軍擊敗過入侵高盧的阿拉曼人。部分瓦解了西方的日耳曼人威脅。則眼下，尤利安認為，如果要完全消除帝國東部的軍事威脅，必須在適當時候給予薩珊王朝以致命一擊。這樣，尤利安便開始處心積慮，籌劃東方遠征。
戰事過程
沿底格里斯河的作戰
通往阿勒頗的羅馬古道在經過慎密準備之後，尤利安終於展開了對東方的遠征行動。尤利安知道，要一戰擊敗波斯這個龐然大物，必須集結足夠大的兵力。所以，在公元363年的春季，他率領九萬五千人的大從安條克誓師出征，向波斯領土進軍。此外，他還集中了超過一千艘各式船隻與五十艘平底船以為溯底格里斯河南下作戰做準備。大軍自東南經過阿勒頗再轉向東北前進。四月份，尤利安在祭掃卡萊戰役古戰場之後，就在卡萊之地等侯全軍集結完畢。
在卡萊，尤利安制定了作戰計畫：由普羅柯庇烏斯與埃及公爵塞巴斯蒂安率3萬（一說18000）兵力從北路進軍，作為疑兵擾亂波斯方面部署，並試圖與亞美尼亞的援軍會合，自己則率領剩下的部隊沿底格里斯河進軍，對美索不達米亞腹地展開進攻。最後，兩路大軍於泰西封會合，預計於此處殲滅波斯軍主力，以結束戰役。
薩珊王朝方面似乎看破了尤利安的疑兵之計，認定敵方將由皇帝本身的部隊擔任作戰主力。於是作出部署如下：重兵駐守底格里斯河畔的軍事重鎮佩里薩波（今伊拉克安巴爾），同時，在泰西封附近集結優勢兵力待機。一旦羅馬軍隊遭遇嚴重消耗，就直接在泰西封地帶誘殲之，反之則再尋找機會。波斯方面的計畫是，儘可能將尤利安軍與普羅柯庇羅斯兩支集團分割殲滅，不要讓這兩個集群合流。
結果出波斯所料，亞美尼亞軍隊的行動尚算迅速，四月中旬，亞美尼亞國王提安二世率領三萬兵力與普羅柯尼羅斯、塞巴斯蒂安的軍隊會合。隨後急轉向南，試圖與皇帝本人的部隊會合。而尤利安也於4月27日率軍對佩里薩波展開攻擊，兩天之後破城，殲滅敵軍數萬人。隨後，尤利安兵團與普羅柯庇烏斯兵團各自開始向東南移動，兩路總計逾十萬人的兵力開始向泰西封挺進。
泰西封之戰
基於如此情況，沙普爾任命大將梅瑞納把守泰西封，自己則離開到別處去整頓兵力。梅瑞納在受命之後，便積極構建防禦工事，日夜操練，以應對羅馬軍隊進攻。
5月29日，尤利安果然率軍來到泰西封城下，此時尤利安吸收了其他各同盟軍兵力，人數一共有83000餘人，在數量上明顯占據優勢。不過梅瑞納並不打算一開始就憑城堅守，他試圖先驅動精銳部隊，與羅馬軍作背城之戰：在底格里斯河的岸上設定陣地，擊羅馬軍於半渡。
此時城內的波斯軍雖數量偏少，但十分精銳：戰鬥力強勁的鏈鎧騎兵（κλιβανοφόροι）與堪稱波斯鎮軍之寶的鐵甲騎兵（κατάφρακτος）皆可堪一戰，此外城內甚至還有些許戰象可供使用。他預計，決戰時將最重要的鐵甲騎兵部署在中路，而鏈鎧騎兵則分配於兩翼，以包抄敵軍。設定好計畫之後，他便領兵出擊，在城下布陣。
當波斯方面真的在底格里斯河對岸施展出此般陣形的時候，陣容之嚴整甚至令羅馬方面的許多低級軍官感到惴惴不安。尤利安則不以為然，在他看來，梅瑞納這一黃口孺子根本不足為懼。面對波斯軍的一字陣，他擺出了新月陣以應敵。計畫在一旦強渡底格里斯河之後就立刻收攏陣形，將急著攻擊的波斯軍反過來包圍在核心。
在羅馬軍隊渡過底格里斯河的時候，波斯軍隊果然開始迎擊，而就當波斯軍試圖撕裂羅馬軍陣形的時候，羅馬軍的兩翼在尤利安的布置下迅速合攏，使得波斯軍立刻被往中央推擠。此時，波斯方最倚重的鐵甲騎兵在重圍之中也失去了其作用。梅瑞納眼看這樣下去一旦羅馬軍兩翼合攏本部將會被敵人包圍並殲滅，為了保存實力，他立刻下令撤退。波斯軍趁羅馬軍兩翼之間的縫隙拚命衝出，退入了泰西封城內。
此戰充分表現出了尤利安的出眾的指揮才能：據說此次遭遇戰羅馬方面僅傷亡七十人，卻斬獲波斯2500至6000顆首級。緊接著尤利安便率軍猛攻泰西封，梅瑞納率城中軍民誓死抵抗，羅馬軍強攻一天，無法攻克。
在攻城戰之後，沙普爾為了穩住尤利安，向尤利安獻上了大量金銀珠寶以求和，但被尤利安拒絕。此時尤利安認為本部有能力攻下泰西封。然而在接連圍攻了數天依舊無法破城之後，尤利安發現自己部隊面對一個嚴峻的問題，就是本部嚴重缺乏攻城武器。這使得羅馬軍隊儘管能在野戰中擊敗波斯軍隊，但面對固若金湯的泰西封，卻只能望城興嘆。
就在這時，尤利安又得到了兩個壞訊息：沙普爾親自率領主力部隊前往馳援泰西封，數量遠超過尤利安軍。而更為雪上加霜的是，理應趕來與尤利安會合的普羅柯庇烏斯兵團卻與尤利安失去聯絡。在兩路大軍會合之前尤利安無法面對這樣大規模的敵軍。
泰西封久攻不下，敵援軍又大舉趕至。於是，在軍事會議上，許多羅馬將領提出直接撤退。但是尤利安不希望自己的東征計畫就此泡湯。他提出了一個更大膽的計畫：直接與波斯大軍決戰，儘可能擊斃或生擒沙普爾，迫使波斯投降。就這樣，他在軍事會議上無視了所有將領的建議，下令撤除泰西封的包圍，向沙普爾軍可能的駐地蘇薩前進。
而基於接下來羅馬軍隊將要在波斯內陸進行戰鬥，則沿著底格里斯河帶來的百多條運輸船則都將成為廢物。在尤利安想來，與其這些廢船落入波斯人手裡，不如自己先燒毀，所以在6月3日，尤利安下令焚毀了所有隨軍帶來的運輸船，然後渡過幼發拉底河向東進軍。
羅馬軍陷入困境
後來的事實證明，尤利安冒進深入的計畫是極其冒險與不理智的。尤利安之所以實施這樣冒進的計畫，是構想在泰西封與蘇薩之間人口稠密交通發達的地帶，必然有許多城市與村落可供劫掠，這樣就能夠通過“以戰養戰”的方式恢復元氣，並挫傷敵方經濟，可最後實施進來尤利安才發現自己錯得離譜。
沙普爾早就料定尤利安會選擇直撲蘇薩與自己進行主力決戰，雖然此時他的兵力遠勝過尤利安軍，但他並不打算立刻就與其決勝。在他看來，羅馬軍尚多，且戰鬥力尚強勁，馬上就進行決戰未必占得到上風。而對於羅馬方面試圖劫掠波斯領域以恢復元氣、挫傷波斯經濟的作法，沙普爾針對性的實施了堅壁清野的戰術。波斯方面將泰西封與蘇薩之間的村鎮全部撤空，並轉移或銷毀了所有羅馬方面可以利用的物資。
波斯方面的堅壁清野戰術無疑是正確的。當尤利安率軍向蘇薩前進的時候，沿途的村鎮全部變為白地，也就根本沒有東西可供羅馬方面掠奪，這下羅馬方面求糧於敵的計畫徹底落空。這對羅馬軍團而言是極為致命的：無法通過掠奪敵領來獲得物資補充，而羅馬軍剩下的補給也已經極少，根本無法支撐羅馬軍隊前進至蘇薩。這樣一來，羅馬軍隊士氣便持續低靡，並開始不斷出現士兵逃亡。
到最後，尤利安也對此次戰爭的勝負感到絕望。他開始意識到，無論他是否願意接受此事實，羅馬軍隊必須撤退了。否則一旦補給完全用盡，而自己部隊迷失到敵境之內，自己將全軍覆沒。於是尤利安十分不情願的下令全軍回頭，開始撤退。
結果
尤利安率部隊向羅馬境撤退，試圖與普羅柯庇烏斯的兵團會合。而波斯方面，沙普爾在得知了尤利安撤退的訊息之後，意識到機不可失，便率領全軍開始追擊。
最後，6月26日，當尤利安率領部隊走到薩邁拉附近的馬蘭加的時候，沙普爾率領大軍追上了他，而波斯太子阿爾達希爾也率軍截斷了羅馬軍的道路。此時情況對尤利安十分不利，羅馬軍因為急行軍而嚴重脫節，大部分部隊還在趕路當中，只有三萬五千人趕了上來。然而前有堵截，後有追兵，躲已經是躲不掉了，尤利安只能回頭與沙普爾進行決戰。
戰鬥極其慘烈，波斯軍明顯占據數量優勢。儘管羅馬軍隊各部隊後來最終到齊，卻仍然難以迅速突破敵人包圍。雙方激戰數個小時尚未分出勝負，眼看戰況陷入僵局，尤利安決定親自出陣。由於戰況緊急，他不急披掛盔甲就策馬來到前線，試圖提振部隊士氣。結果羅馬軍團士氣大振，拚死衝殺，沖開敵軍數重防禦。但尤利安本人因為目標明顯，也立刻遭到了波斯方面的集火攻擊。在混戰中，他被一支標槍射穿肝部，陷入昏迷。而在尤利安落馬之際，羅馬軍隊竟然成功逼退波斯軍隊，衝出重圍。
此戰雙方基本打成平局，雙方傷亡都極為慘重。羅馬方面大部分士兵戰死，主要的指揮官大部分陣亡；而波斯方面也付出與羅馬方相當的傷亡，已經無法圍殲羅馬軍。而尤利安則因搶救無效，在當天夜間去世，時年三十一歲。尤利安指任部將約維安為皇帝，囑託其秘不發喪，趁波斯軍尚未整補之際立刻撤退。
後續
約維安奉旨即位，並率軍加速撤退，在連續遭受波斯軍截擊的情況下，約維安試圖從底格里斯河西渡未果，全軍再度被波斯軍包圍。在急於脫出困境的情況下，約維安向波斯方面提出議和。作為戰敗方，約維安只得接受苛刻的議和條件，放棄對美索不達米亞申索主權以及對高加索伊比利亞王國和亞美尼亞的宗主權，並割讓包括尼西比斯（今土耳其努塞賓）與辛加拉（今地不詳）等十五城。
此次遠征的慘敗宣告了羅馬帝國在中東地區霸權的結束，其中東霸主的地位從此讓位於薩珊王朝。
點評
此次會戰是羅馬帝國時期在中東地區規模最大（雙方參戰兵力均超過十萬）、也是最後一場大規模戰役。而從這一戰之後，羅馬帝國再不曾能組織起如此規模的戰役。而羅馬帝國自身也在此戰役結束的三十餘年後即分崩離析，之後便是由拜占庭帝國作為羅馬帝國在中東勢力的繼承人，與薩珊波斯進行著未完的爭鬥。
