Возле реки Большой Заб разыгралось решающее сражение между войсками Чубина и Хосрова. Победа была на стороне мятежника, хотя, по словам Фирдоуси, сам молодой шах отважно сражался, пока не был вынужден отступить в числе последних уцелевших воинов. С немногочисленными сторонниками он отправился в Эдессу, откуда обратился за помощью к византийскому императору Маврикию. Не всем византийским царедворцам понравилась идея помочь персидскому правителю в изгнании, однако император думал иначе. Он дал Хосрову войско под командованием полководца Нарсе и выделил 40 кентинариев золота, а это без малого полторы тонны драгоценного металла. В свою очередь персидский шах уступал византийцам обширные земли в Армении (к северу и западу от озера Ван), Иберии и Месопотамии. Чтобы закрепить этот союз, как свидетельствуют Ат-Табари и Фирдоуси, был заключен брак между Хосровом и дочерью императора Марией.

Вскоре в битве при Ганзаке воинство Бахрама Чубина было сокрушено, сам он бежал в Тюркский каганат, где его вскоре настиг кинжал подосланного убийцы. Несметные сокровища мятежника достались Хосрову. Он послал императору Маврикию богатые дары, раз в пять превосходившие по стоимости те 40 кентинариев, вернул Византии некоторые города, завоеванные его предшественниками, отменил византийскую дань. Между Персией и Византией наконец-то был заключен прочный мир, который даже породил в Армении поговорку о беззаботности «словно во дни Маврикия».

Однако мирное соседство оборвалось из-за трагических событий. В 602 году император Маврикий с сыновьями был убит в результате заговора Фоки. В столицу Персии – Ктесифон – прибыло посольство, чтобы сообщить о новом императоре, причем возглавлял его Лилий, который ранее был во главе тех, кто убил Маврикия. А незадолго до этого к Хосрову явился молодой человек, назвавшийся старшим сыном убитого императора – Феодосием. Хосров повелел объявить траур по Маврикию, признал императором Византии упомянутого юношу, а посла Фоки посадил в темницу. И двинул войска против Византии, объявив, что это – отмщение за убийство благодетеля и друга шаха.

В следующие годы персидская армия громила византийцев на всех направлениях, тем более что Фока, опасаясь заговоров, казнил или вынудил бежать многих полководцев. К 607 году персы властвовали в Сирии и Армении, заняли Феодосиополь и Дару. В 610 году Фока был свергнут и казнен. Императором стал Ираклий, сын африканского экзарха. Он пытался примириться с Хосровом, но получил ответ, что персы считают законным правителем Византии Феодосия, сына Маврикия, а Ираклия – самозванцем. По словам Феофана Исповедника, «Ираклий, вступивши на престол, нашел совершенный упадок в римском управлении. Европу опустошали варвары, Азию всю заняли персы, города пленили и римское войско на сражениях истребили. Смотря на это, он был в недоумении, что ему делать».

Весной 614 года войска Хосрова после двадцатидневной осады пробили стену Иерусалима и взяли город, захватив огромные трофеи и множество пленных. Хосров тогда написал Ираклию: «Любимый богами господин и царь всей земли, рождение великого Ормузда, Хозрой – Ираклу, бессмысленному и негодному рабу нашему. Не желая отправлять службу рабскую, ты называешь себя господином и царем; ты расточаешь сокровища мои, находящиеся у тебя, и подкупаешь рабов моих. Собрав разбойничьи войска, ты не даешь мне покоя. Разве я не истребил греков?.. Неужели ты и теперь не знаешь, что я подчинил себе море и сушу; разве я теперь не могу подкопать Константинополя; но я отпускаю тебе все твои преступления. Возьми жену свою и детей и приди сюда; я дам тебе поля, сады и оливковые деревья, которыми ты можешь жить, и мы с любовью будем смотреть на тебя… Если ты сойдешь в бездны моря, я протяну руку и схвачу тебя, и тогда увидишь меня, каким бы ты не желал видеть».