peşinde Şahrbaraz'a katıldı, ancak bataklıklar onları yavaşlattı. Aliovit'te Şahrbaraz askerlerini böldü, yaklaşık 6.000 askerini Herakleios pusu kurmaya gönderirken birliklerin kalanları Aliovit'te kaldı. Herakleios bunun yerine Şubat 625'te Pers ana kampında sürpriz bir gece saldırısı yaptı ve onu yok etti. Şahrbaraz, yalnızca harem, yük ve askerlerini kaybetmiş olarak neredeyse çıplak ve yalnız olarak kaçtı.

Herakleios geri kalan kışını Van Gölü'nün kuzeyinde geçirdi. 625 yılında kuvvetleri Fırat'a doğru geri adım atmaya çalıştı. Yalnız yedi gün içinde, Ağrı Dağı'nı ve 200 mil Arsanias Nehri boyunca ilerleyip, Dicle'nin üstündeki önemli kaleler olan Amida ve Martyropolis'i ele geçirdi. Herakleios daha sonra Şahrbaraz'ı takip ederek Fırat'a doğru ilerledi. Arap kaynaklara göre, Satidama ya da Batman Su Nehri'nde durduruldu ve mağlup oldu; Ancak Bizans kaynakları bu olaydan bahsetmemektedir. Adana yakınlarındaki Sarus Nehri'nde Herakleios ile Şahrbaraz arasında bir başka küçük çatışma daha oldu. Şahrbaraz kuvvetlerini Bizans'ın karşısında nehir boyunca konuşlandırdı. Nehrin üstünde bir köprü vardı ve Bizanslar hemen karşıya geçtiler. Şahrbaraz Bizans'ı pusuya düşürmek için sahte geri çekildi ve Herakleios'un ordusunun öncüsü birkaç dakika içinde yok edildi. Bununla birlikte, Persler köprüyü kapatmayı ihmal ettiler ve Herakleios, Perslerin ateşlediği okların çekinmeksizin arka korumayla karşı karşıya geldi ve savaşın yönünü Perslere karşı döndürdü. Şahrbaraz, Herakleios'a olan hayranlığını dönme bir Yunan'a dile getirdi: "İmparatorunuza bakın! Bu okların ve mızraklardan daha fazla bir örs olacağından fazla korkmuyor!" Sarus Muharebesi, methiyeler ile abartan Bizanslar için başarılı bir geri çekilme olmuştur. Savaşın ardından Bizans ordusu Trebizond'da kışladı.

Bizans'ı yenmek için kararlı bir karşı saldırının gerekli olduğunu gören Hüsrev, yabancılar da dahil olmak üzere tüm gücü yeten insanlardan iki yeni ordu kurdu. Şahin, Herakleios'un Pers'i işgal etmesini önlemek için 50.000 asker ile Mezopotamya ve Ermenistan'da kaldı; Şahrbaraz'ın komutasında daha küçük bir ordu arılar gibi Herakleios'un kanatlarından kayarak ve Konstantinopolis'in karşısında, Boğaziçi'nin kenarında Pers üssü Kalkedon'da toplandılar. Hüsrev ayrıca Avarların Kağan'ıyla eş güdümlü Konstantinopolis'un Avrupa ve Asya taraflarından beraber bir saldırı başlattı. Pers ordusu Kalkedon'da konuşlanırken, Avarlar kendilerini Konstantinopolis'un Avrupa yakasına yerleştirdi ve Valens Su kemerini imha ettiler. Ancak Bizans donanmasının Boğaziçi'ni kontrol etmesi nedeniyle Persler müttefiklerine yardım etmek için Avrupa tarafına askeri birlik gönderemediler. Bu, kuşatma savaşında uzman olan Perslerin kuşatmadaki etkinliğini azalttı. Ayrıca, kuşkusuz, iki güç arasında bazı iletişim olsa da Persler ve Avarlar, korunan Boğaziçi üzerinden iletişim kurmakta güçlük çekiyorlardı.

Konstantinopolis'in savunması, Patrik I. Sergios ve patrici Bonus komutası altındaydı. Haberleri duyan Herakleios, ordusunu üç kısma ayırdı; Başkentin nispeten güvende olduğuna karar vermesine rağmen, hala savunucuların morallerini arttırmak için İstanbul'a bazı takviyeler gönderdi. Ordunun bir başka kısmı kardeşi Theodorus'un komutasında kaldı ve onu Şahin ile anlaşmaya yolladı; üçüncü ve en küçüğü Pers egemenliğine baskın yapmak amacıyla kendi kontrolü altında kaldı.
29 Haziran 626'da, duvarlara eş güdümlü bir saldırı başladı. Duvarların içinde, 12.000 civarında iyi eğitimli Bizans süvari birliği (muhtemelen atları alınmış) kenti yaklaşık 80.000 Avar ve Slav kuvvetine karşı savundu. Bir ay boyunca devam eden bombardımana rağmen, Patrik Sergios'un dini ateşi ve Meryem Ana'nın simgesi ile duvardaki geçitleriyle Konstantinopolis'e duvarlar içinde moral yüksekti ve Bizans'ın ilahi bir koruma altında olduğuna inanıldı.

7 Ağustos'ta, Boğaz'ın dört bir yanına birlikleri taşıyan Pers tekneleri sarıldı ve Bizans gemileri tarafından yok edildi. Avar'ın yönetimindeki Slavlar, Altın Boynuz'un karşısındaki deniz duvarlarına saldırmaya çalışırken, ana Avar kuvveti kara duvarlarına saldırdı. Patrici Bonus'un kadırgaları, Slav teknelerine yok etti; 6 Ağustos'tan 7'ye Avar kara saldırısı da başarısız oldu. Theodorus'un Şahin'e karşı zafer kazanmasıyla ilgili haberler ile (Şahin'in depresyondan ölmesine neden olduğu söylenir) Avarlar iki gün içinde Balkan hinterlandına geri çekildi; asla bir daha Konstantinopolis'i ciddi bir şekilde tehdit etmediler. Şahrbaraz ordusu hala Kalkedon'da kaldıysa da Konstantinopolis'e yönelik tehdit sona erdi. Kuşatmanın kaldırılması ve Meryem Ana'nın sözde ilahi korunmasından dolayı adı bilinmeyen bir yazar, muhtemelen Patrik Sergios veya Pisidyalı Georgios, tarafından bir Akathist ilahi yazılmıştır.

Dahası, imparator Şahrbaraz'a, Hüsrev'den gelen ve Pers generalinin ölümünü emreden mektubu gösterdikten sonra, general, Herakleios'un tarafına geçti. Şahrbaraz ordusunu Kuzey Suriye'ye taşıdı ve orada bir anda Hüsrev veya Herakleios'u desteklemeye kolayca karar verebilirdi. Yine de, Hüsrev'in en yetenekli generalinin etkisiz hale getirilmesi ile Herakleios, düşmanını en iyi ve en deneyimli birliklerinden yoksun bırakırken, Persleri istila etmeden önce kanatlarını güvence altına aldı.

Konstantinopolis Kuşatması sırasında Herakleios, Bizans kaynaklarında "Ziebel" liderliğindeki "Hazarlar" olarak adlandırılan günümüzde ise Tong Yabgu Kağan liderliğindeki Göktürkler'in Batı Göktürk Kağanlığı olarak tanımlanan halk ile ittifak meydana getirdi, ona müthiş hediyeler verdi ve "porfirogennete" Eudokia Epifaneia ile evlilik sözü verdi. Daha önce, 568 yılında, İstemi Yabgu yönetimindeki Türkler, Pers ile olan ilişkileri ticari konular yüzünden bozulunca Bizans'a dönmüşlerdi. İstemi Yabgu, Soğdianalı diplomat Maniah önderliğindeki bir elçi heyetini doğrudan Konstantinopolis'e gönderdi; bu heyet 568'e geldi ve sadece II. Justinus'a hediye olarak ipek ama onu yanında aynı zamanda Sasanilere karşı ittifak da önerdi. Soğdianalılar tarafından arzulanan doğrudan Çin ipek ticaretini sağlamak üzere Batı Göktürk Kağanlığı'na bir elçi yolladı.

Kafkasya merkezli Türkler, Üçüncü Göktürk-Sasani Savaşı ile başlamak üzere 626'da Pers İmparatorluğu'nu yıkmak için 40.000 adam göndererek, karşılık verdiler. Ortak Bizans ve Göktürk harekatları, Bizans tarafından kayıtlarda bilinen ilk defa duvarları kırmak için çekiş kafalı Mancınık kullandığı Tiflis kuşatmasına odaklandı. Hüsrev, şehri güçlendirmek için Şahraplakan'ın komutasında 1.000 süvari gönderdi, ancak muhtemelen 628 yılının sonlarında şehir düştü. Tong Yabgu Kağan o yılın sonunda ölerek Epifaneia'yı bir "barbar" ile evlemekten kurtardı. Kuşatma devam ederken, Herakleios Dicle'nin üst tarafındaki tabanını güvence altına almak için çalıştı.

627 Eylül ortasında, Herakleios, Tong Yabgu Kağan'ı Tiflis kuşatması devam ederken bırakarak, şaşırtıcı bir kış seferi ile Pers içlerini istila etti. Edward Luttwak, 624-626 kışlarında Herakleios'un mevsimsel geri çekilişini ve ardından 627'deki bu değişikliğin "harekat alanı çapında yüksek riskli, "ilişkisel" bir manevra" ile Tizpon'u tehdit ettiğini belirtir çünkü stratejik olarak etkisiz bu baskınlar Perslerin birliklerini sınır bölgelerinden içlere çağırmama davranışının oluşmasına neden olmuştu. 25.000 ila 50.000 Bizans birliği ve 40.000 Göktürk arasındaki ordusu yabancı kış koşulları ve Perslerden gelen taciz nedeniyle hızla azalıyordu. Ermeni Rhahzadh komutasında Pers ordusu tarafından izlenen ordusu hızlı bir şekilde ilerledi, Asur'a doğru güneye ilerlendikçe Rhahzadh'ın ordusu tedariğin çoğunu Bizanslılar aldığı için tedarik sıkıntısından zorluklar yaşamaya başladı.

Herakleios, Ninova yıkıntılarının yakınında, yıl sonuna doğru, takviyelerin Pers komutanına ulaşmasından önce Rhahzadh ile karşı karşıya geldi. Ninova Muharebesi, uzaktan atış yapan birliklerdeki Pers üstünlüğünü azaltan siste gerçekleşti. Herakleios, sahte geri çekiliş ile Persleri ovaya çekti, sonra geri döndürüp Persleri şaşkına çevirdi. Sekiz saatlik muharebenin sonunda, Persler aniden yakındaki eteklere çekildiler, ancak muharebe hezimete dönüşmedi. Muharebe sırasında yaklaşık 6.000 Pers öldürüldü. Patrik Nikiforos'un "Kısa Tarihi" eserinde, Rhahzadh'nın Herakleios'a kişisel meydan okuduğunu ve Heraclius'un bunu kabul edip, tek saldırıda Rhahzadh'ı kabul edip öldürdüğünü ileri sürer; diğer iki meydan okuyanlar da ona karşı savaştı ve kaybetti. Ancak, dudağından yara aldı.

Herakleios'un zafer ordusu, kendisine karşı duracak Pers ordusu kalmadığı için, Hüsrev'in sarayı olan Dastagird'i yağmaladılar ve ele geçirilmiş 300 adet Bizans bayrağını geri alırken muazzam zenginlik elde ettiler. Hüsrev, Tizpon'un savunması için destek sağlamaya çalışmak için zaten Susiana dağlarına kaçmıştı. Herakleios daha sonra Hüsrev'e bir ültimatom yayınladı:
Bununla birlikte, Herakleios, Tizpon'a saldıramazdı, çünkü Nahravan Kanalı'nın üzerindeki bir köprünün çökmesi nedeniyle mümkün değildi, ve kanalı geçmek için girişimde bulunmadı.

Ne olursa olsun, Pers ordusu isyan etti ve II. Hüsrev'i devirerek onun yerine Siroes olarak da bilinen oğlu II. Kavad tahta geçti. Hüsrev beş gün boyunca çıplak ve yiyeceksiz bir zindanda kapandı - beşinci günde yavaşça oklarla vurularak öldürüldü. Kavad hemen Herakleios'a barış teklifleri gönderdi. Herakleios, kendi imparatorluğunun da bitkin olduğunu bilerek sert şartlar uygulamadı. Barış antlaşması şartlarına uygun olarak, Bizanslılar kaybettiği toprakları, yakalanan askerlerini, bir savaş tazminatı ve en önemlisi 614'te Kudüs'te kaybedilen Gerçek Haç ve diğer kutsal emanetleri geri aldı.

Birkaç ay süren seyahatin ardından Herakleios, Konstantinopolis'e muzaffer girdi ve şehir halkı, oğlu Herakleios Konstantin ve Patrik Sergios tarafından karşılandı ve kendilerini sevinçle selamladı. Perslerle yaptığı ittifak, 14 Eylül 629'da ayrıntılı bir törende Kutsal Sünger Gerçek Haç'a tekrar iliştirildi. Tören alayı Ayasofya'ya doğru ilerledi. Orada, Gerçek Haç, yüksek sunağın üzerinde dikey olarak doğruluncaya kadar yava