Huomattuaan Belisariuksen armeijan persialaiset lähtivät heti vetäytymään omille alueilleen, sillä he eivät halunneet taistella roomalaisten suuremman armeijan kanssa. Roomalaiset seurasivat perässä ja tavoittivat persialaisten armeijan viimein pitkänäperjantaina 18. huhtikuuta Callinicumin kaupungin lähettyvillä. Prokopioksen mukaan Belisarius ei olisi halunnut taistella, sillä hänen mukaansa se olisi ollut pääsiäisenä epäkunnioittavaa Jumalaa kohtaan. Lisäksi miesten olisi täytynyt paastota seuraavana päivänä pääsiäissunnuntaita varten, eivätkä voimat olisi riittäneet raskaaseen taisteluun. Belisarius sanoi myös, että taistelulla ei saavutettaisi mitään, sillä vihollista oltiin jo nyt karkottamassa omalta maalta. Joukot kuitenkin halusivat taistella, ja lopulta Belisarius taipui vaatimuksiin. Belisarius järjesti joukkonsa ja kävi taisteluun. Hän ei kuitenkaan ehtinyt laatia yhtä huolellisesti valmisteltuja asemia kuin Darassa, eikä hän maastonmuotojen takia pystynyt näkemään persialaisten liikkeitä. Pääsiäispäivänä 19. huhtikuuta 531 käyty Callinicumin taistelu päättyi tappioon, mutta joukko jalkaväkeä onnistui pidättelemään persialaisia niin kauan, että loppu armeija ehti paeta Eufratin yli.