Ο Κωνσταντίνος προωθήθηκε προς τα σημερινά Βουλγαρικά σύνορα κοντά στον Έβρο ποταμό, έξω από την Αδριανούπολη. Τα δύο στρατεύματα παρέμειναν στη θέση τους για αρκετές μέρες πριν τη μάχη. Υπήρχε, και από τις δύο πλευρές, μια γενική απροθυμία να διακινδυνεύσουν διασχίζοντας τον ποταμό, εναντίον ενός καλά προετοιμασμένου αντιπάλου.
Τελικά, ο Κωνσταντίνος χρησιμοποίησε ένα τέχνασμα για τη διέλευση του ποταμού Έβρου από τα στρατεύματά του: Έχοντας εντοπίσει ένα κατάλληλο πέρασμα όπου ο ποταμός στένευε και μια δασωμένη πλαγιά προστάτευε το πέρασμα, διέταξε να συγκεντρωθούν υλικά και σχοινιά σε κάποιο άλλο σημείο της όχθης, αρκετά μακρυά από το επιλεγέν σημείο, ώστε να δώσει την εντύπωση ότι είχε πρόθεση να κατασκευάσει γέφυρα εκεί. Επί της δασωμένης πλαγιάς συγκέντρωσε μυστικά περί τους 5.000 πεζούς τοξότες και δύναμη ιππικού. Κατόπιν, ηγούμενος του ιππικού πάνω από το πέρασμα του ποταμού, επέπεσε επί του αντιπάλου του αιφνιδιαστικά.
Ο αιφνιδιασμός είχε πλήρη επιτυχία, ενώ αμέσως μετά το υπόλοιπο του στρατεύματος διέσχισε τον ποταμό στο ίδιο σημείο. Αυτό που ακολούθησε ήταν, σύμφωνα με τα λεγόμενα του ιστορικού Ζώσιμου, «μια μεγάλη σφαγή». Ο Λικίνιος τραυματίσθηκε ελαφρά και κατάφερε να διαφύγει στην πόλη του Βυζαντίου.

Ο Κωνσταντίνος χρησιμοποίησε για πρώτη φορά συστηματικά το χριστιανικό λάβαρο για το οποίο έδωσε εντολές να περιφέρεται σε όλο το πεδίο της μάχης και ιδιαίτερα στα σημεία όπου οι δυνάμεις του έχαναν τον έλεγχο. Σύμφωνα με τους Βυζαντινούς ιστορικούς, το λάβαρο έπαιξε μεγάλο ρόλο για την ανύψωση του ηθικού των στρατιωτών του Κωνσταντίνου ενώ καταπτόησε τους στρατιώτες του αντιπάλου του.