التقى سعد بالمثنى عند شراف ولكن الأخير توفى خلال الشتاء متأثرًا بجراحه من معركة الجسر. وأخيرًا، تقدم سعد إلى العُذَيْب الهجانات تاركًا النساء اللاتى تبعن الحملة، وعسكر عند سهل القادسية، وبعد شهر من انتظار العدو، قام بالاستيلاء على "رديس" لتأمين خطوط المؤن.
وعلى الجانب الآخر، أعد يزدجرد جيشًا غرارًا وأجبر قائده رستم بالتقدم دون أن يبالى بنفور الأخير من مواجهة العرب عند موقع اعتبره غير مناسب. وعسكر الفرس، فى رُس يفصلهم عن المسلمين قناة تسمى "عتيق" ولم يلجأ الطرفان إلى القتال مباشرة، بل لجئا إلى تفاوض غير مثمر. وخلال شهر محرم، جنى رستم معبرًا من القصب والتراب والقش على القناة ليمكن جيوشه من تخطيها. وفى اليوم التالى اندلع القتال وكان أحد أيام الاثنين من شهر محرم ١٥ هـ/ ٦٣٦ م أو ١٦ هـ/ ٦٣٧ م كانت القناة تظاهر الفرس بينما كان المسلمون يظاهرهم خندق مائى لحصن يسمى "القديس". وكان سعد المصاب بحبون على فخذه يصدر أوامره وتوجيهاته إلى قائده خالد بن عرطفة من فوق الحصن وهو مستلق لعجزه عن ركوب الخيل أو حتى الوقوف فى وضع مستقيم، ووفقًا لما أورده "سيف بن عمر" فقد استغرقت المعركة ثلاثة أيام وليلة واحدة حيث بدأ الفرس فى الانسحاب، وفى اليوم الرابع كانت هذه القوات قد انهزمت هزيمة منكرة، وسقط رستم فى ميدان المعركة صريعًا على يد أحد المقاتلين العرب غير المعروفين. وقد أطلقت أسماء على أيام المعركة والليلة الثالثة والرابعة فعرف إليوم الأول بيوم أرماث (يرجع فيما يبدو إلى المعبر الذى صنعه الفرس على القناة)، واليوم الثانى بيوم الأغواث (ويرجع فيما يبدو إلى المدد الآتى من سوريا) واليوم الثالث بيوم عماس ليلة الهرير. ليلة القادسية ويوم القادسية (ربما لأن الساعات فى تلك الليلة كانت حاسمة وقد عبرت عنها الأحداث فى اليوم التالى).
وقد ذكر "كاتيانى" Caetani فى حولياته ملخصًا تفصيليًا للطبرى. ومن