Вторая битва под Троей, как и положено, начинается со статической позиции. Ахейцы выстроились в боевой порядок, ожидая нападения. И эта битва разительно отличается от предшествующей. Прежде всего — перемещением целого ряда ахейских героев на фланг, где войско возглавляет Диомед, а потом переброской подкрепления с этого фланга в центр сражения.

Общий рисунок начала сражения определяется тем, что Афина символически оставляет ахейцев, лишая их своей поддержки, а Аполлон подстрекает Арея помогать троянцам. Что между предыдущей битвой и новой возникла значительная пауза, подтверждает тот факт, что Эней оправился от раны и готов к сражению. Может быть, рана и не была серьезной. Ведь призрак Энея — это сам Эней. А кого лечили боги от раны, нас при реконструкции событий интересовать не должно.

Построение войска ахейцев изначально прежнее: в центре Одиссей, по флангам Аяксы и Диомед. Но при этом основные действия разворачиваются поначалу именно на фланге Диомеда. Здесь оказывается Агамемнон и тут же убивает друга Энея Деикоона. Эней в отместку убивает двух ахейских героев. Тут же появляется и Менелай, выступающий против Энея. Схватки не происходит, потому что рядом с Энеем объявляется Антилох, сын Нестора. Противостоять сразу двум героям Эней не может, а те решают свою задачу: не поединка, а спасения тел повергнутых соратников. Менелай поражает вождя пафлагонцев Пилемена, а Антилох убивает его возницу.

Здесь же, на направлении главного удара (как потом выясняется, мнимого) появляется Гектор и увлекает троянцев в яростное наступление. При этом герои ахейцев исчезают — их нет в повествовании. Гомер, живописуя битву локально, не очерчивает военной стратегии, о которой он, вероятно, имел очень смутное представление. Временно усиленный фланг Диомеда с прибытием Гектора явно ослабляется — происходит переброска ахейских сил. Также ослаблен фланг Аякса Великого. По мере втягивания троянцев в битву, происходит концентрация сил ахейцев в центре. Но пока по видимости ахейцы терпят поражение.

Аякс Теламонид на своем фланге поражает троянского героя, но даже при всей своей мощи и непобедимости, многократно явленных в «Илиаде», вынужден отступить под градом стрел и дротиков. Диомед на своем фланге и вовсе оттеснен от основных сил и прижат к берегу реки у слияния Скамандра и Симоиса.

Диомед отступает, видя перед собой Гектора и принимая его за воплощение бога войны Ареса. Гектор сметает всё на своем пути, и Диомеду не хочется сражаться с богом, обрекая себя на гибель. Ахейцы отступают, но сохраняют порядок. Позднее Афина объясняет Диомеду, что Ареса он может точно так же поразить копьем, как и Афродиту. Диомед, действительно, нападает на Ареса и пронзает его копьем в пах, отчего бог войны оглушительно кричит от боли и возносится на Олимп. Но это уже не Гектор. Гектор в это время возвращается в центр позиции своего войска, где видит раненного Сарпедона, у которого пробито копьем бедро.

В центре битвы события развиваются в целом в пользу троянцев. Сарпедон получает ранение от сына Геракла Тлиполема, но при этом убивает противника. Сарпедона уносят с поля боя его воины, но опасность настолько велика, что они не успевают даже вытащить из его ноги глубоко вонзившийся дротик. Одиссей пытается догнать сподвижников Сарпедона и добить ликийского царя. Но на пути встают другие троянцы, и всю свою ярость Одиссей обрушивает на них. Троянцы, несмотря на помощь ликийских лучников, отступают — они потеряли управление войском после ранения Сарпедона. Гектор исправляет положение: аргивяне (именно они составляют ядро центральной позиции ахейцев) вынуждены отступить. Но где в это время Агамемнон и Менелай? Они сначала на фланге Диомеда, а затем должны вернуться к своим соплеменникам в центре позиции, что и происходит позднее.

Гомер представляет перелом в битве в пользу ахейцев за счет явления одновременно Геры и Афины в войско Диомеда. Там Гера в образе Стентора громогласно стыдит отступающих, а Афина является в своем божественном облике непосредственно Диомеду, укоряет его в духе Агамемнона (сравнивая его с отцом). Открывшуюся у Диомеда кровоточащую рану Афина тут же врачует и лично правит колесницей, с которой Диомед поражает Ареса — в чьем облике выступает в этот момент бог войны, не уточняется. Главное, что Диомед перестает робеть и смело бросается на врага.

В данном случае все эти божественные образы связаны с общим переломом битвы в пользу ахейцев, а не с действиями на фланге Диомеда. Напротив, Диомед оказывается изолированным от основных событий, оттянув на себя силы троянцев, возглавляемые Энеем. Об этой части сражения Гомер как будто забывает и описывает, что творится на других направлениях.

После притворного отступления Аякс прорывает фалангу троянцев. В центре позиции, где до сих пор сражался один Одиссей, появляются Менелай и Агамемнон, а также Нестор. Можно полагать, что здесь введены в сражение не только силы, которые ранее были на фланге Диомеда, но и резерв, который возглавлял Нестор. Троянское войско, растянутое маневром — отступлением ахейцев на флангах, терпит полное поражение. Лишь у стен Трои Гектору удается «укротить бегство», мобилизовав подкрепления, вышедшие из города.

На этом битву следует считать законченной. Наступательный порыв ахейцев вблизи Трои иссяк. Возможно, способствовали тому лучники, осыпавшие наступающих стрелами со стен цитадели.