Войска сошлись на берегах реки Немиги и 7 дней стояли друг против друга в глубоком снегу. Наконец Всеслав Полоцкий в полнолуние начал атаку, и много воинов пало с обеих сторон. По словам киевского летописца, Всеслав потерпел поражение от трёх Ярославичей — ИзяславаКиевского, СвятославаЧерниговского и ВсеволодаПереяславского. Битва описана в Слове о полку Игореве:
…На Немизе стелют снопы головами,
Молотят цепами булатными,
Жизнь на току кладут,
Веют душу от тела.
Кровавые бреги Немиги не добром были посеяны,
Посеяны костями русских сынов...
и является одной из крупнейших и наиболее кровавых междоусобных битв на Руси.
Итоги
По словам киевского летописца, Всеслав потерпел поражение и бежал, но Ярославичи не преследовали его. Через 4 месяца после битвы Ярославичи позвали его на переговоры, целовали крест и обещали безопасность, однако нарушили своё обещание — схватили вместе с двумя сыновьями, отвезли в Киев и заключили в земляную тюрьму. В результате киевского восстания 1068 года Всеслав был освобождён из заключения и ненадолго занял киевский престол. В 1071 году ему удалось вернуть Полоцкое княжество.