I 165 bevegde romerne seg inn i Mesopotamia. Edessa ble okkupert på nytt. Partierne trakk seg tilbake til Nisibis, men denne byen ble også beleiret og erobret. Den partiske hæren trakk seg tilbake over Tigris. En andre hær, kommandert av Avidius Cassius, bevegde seg nedover Eufrat, og utkjempet et stort slag ved Dura. Mot slutten av året hadde Cassius’ hær nådde de to tvillingstorbyene i Mesopotamia: Seleukia på høyre bredde av Tigris og Ktesifon på venstre. Ktesifon ble erobret og det kongelige palasset ble satt i brann. Seleukia ble også herjet. Romerske legioner avanserte så langt inn i Partia som til Media. Etter å ha gått på nederlag etter nederlag ble Vologases tvunget til å inngå en fredsavtale med Roma i 166. Der ble han nødt til å frasi seg Mesopotamia.