Появление Мермероя резко изменило расстановку сил в Лазике и осложнило положение осаждавшего Петру византийско-лазского войска. В такой ситуации Дагисфей и Губаз приняли новый план: одну часть войск оставить под Петрой и продолжить ее осаду, а другую часть перебросить восточнее, на охрану горных проходов, через которые шла дорога, ведущая из Иберии, откуда должен был появиться Мермерой, в Петру. Сам Губаз, поскольку персы продвигались по левому берегу Фасиса, должен был охранять правый (северный) берег реки, отделявшей северную густо населенную и более развитую часть Лазики от южной, с редким населением и весьма отсталым хозяйством.

Разработанный Дагисфеем и Губазом план был на первый взгляд достаточно хорош. Действительно, хотя у персов и был явный численный перевес, в бою в горных теснинах это не имело такого значения, как на открытом пространстве, и византийцы, невзирая на свою малочисленность, были способны оказать Мермерою достаточно эффективное сопротивление, не прерывая при этом осаду Петры, успешный исход которой сделал бы дальнейшее пребывание персидской армии в Лазике весьма проблематичным. Охрана же Губазом более развитого в экономическом отношении правобережья Фасиса не давала Мермерою возможности, с одной стороны, разорять хозяйство Лазики, а с другой — обеспечивать свое войско всем необходимым, поскольку путь персов лежал по безлюдным и пустынным районам, тянувшимся вдоль южного берега реки.

Однако реализовывалась эта, в общем-то, вполне продуманная программа действий из рук вон плохо, в чем была «заслуга» исключительно Дагисфея. Вместо того чтобы поставить на пути персов прочный заслон (ибо именно от него зависела судьба не только осады Петры, но и всей кампании 549 г.), византийский военачальник направил на охрану ведущих к Петре горных проходов всего сотню (!) воинов. Несмотря на все свои усилия, эта горстка храбрецов не смогла сдержать напор 30-тысячной армии Мермероя. Уничтожив около тысячи персов, византийский отряд был в конце концов буквально сметен напором противника; оставшиеся в живых укрылись на близлежащих горных склонах, наблюдая, как солдаты Мермероя проходят мимо них в направлении Петры.

Тем временем Дагисфей со всем своим войском осаждал Петру, действуя при этом крайне неумело и нерешительно. Первый подкоп, сделанный византийскими солдатами под крепостную стену, разрушил ее часть, но оказалось, что сразу за ней находится пристроенное вплотную к стене каменное здание, и потому ворваться в город через образовавшийся пролом не удалось. Если учесть, что Петра долгое время находилась в руках византийцев и они должны были знать точный план крепости, то подобная оплошность выглядит весьма странно. Тем не менее по чьей-то (в конечном же счете — самого Дагисфея, не спланировавшего осаду со всей необходимой тщательностью) халатности усилия осаждавших Петру воинов не увенчались успехом.

Вскоре, в результате устройства второго подкопа, подведенного уже под другой участок стены, образовался еще один пролом, через который отряд воинов из 50 человек во главе с армянином Иоанном проник-таки в крепость. Вошедшие в город солдаты с громким боевым кличем ринулись в бой в надежде на то, что остальное войско последует за ними и Петра будет взята. Однако, не имея соответствующего приказа, люди Дагисфея остались на своих местах, и воины Иоанна, многие из которых получили ранения, были вынуждены отступить.

Чтобы выиграть время и дождаться подхода армии Мермероя, командир персидского гарнизона, происходивший из знатного иранского рода Михран, вступил с Дагисфеем в переговоры, обещая в скором времени (после согласования ряда деталей) сдать Петру без боя. После этого осада города вообще была прекращена.

Пока шла безуспешная осада Петры, войско Мермероя успешно преодолело свой путь и находилось на подступах к городу. Узнав об этом, Дагисфей тут же снял осаду и отступил на север, стремясь, по всей видимости, укрыться на правом берегу Фасиса; в арьергарде византийского войска шел отряд цанов. Увидев, что византийцы уходят от Петры, персы попытались совершить вылазку с целью грабежа брошенного со всем имуществом лагеря, однако цаны заметили это. Они заставили противника отступить и, видимо, будучи сильно обозленными на Дагисфея и всех византийцев вместе взятых из-за неудачной осады, лишившей их богатой добычи, разграбили и сожгли византийский лагерь. Забрав с собой все, что было можно, цаны ушли домой.

Так непростительное бездействие Дагисфея спасло Петру от взятия византийцами. Ярким подтверждением полководческой бездарности этого военачальника служит и тот факт, что, войдя в Петру, Мермерой обнаружил здесь всего 500 оставшихся в живых воинов, причем около 350 из них имели различные ранения, в том числе и тяжелые; иначе говоря, менее пяти сотен персов сумели выдержать осаду восьмитысячного византийского войска. Мермерой имел все основания сказать, что «государство ромеев достойно слез и стенаний, ибо они дошли до такого бессилия, что никак не могли одолеть полторы сотни персов, даже не защищенных стенами» (Proc. Bell. Pers. II. 30. 17).

Персы отремонтировали поврежденные при штурме укрепления Петры и оставили в ней новый трехтысячный гарнизон. После этого персидская армия двинулась обратно, но во время прохождения по горным районам Лазики она постоянно подвергалась внезапным нападениям со стороны ромеев и лазов. Кроме того, многочисленному войску Мермероя крайне не хватало продовольствия, и о том, чтобы снабдить им еще и гарнизон Петры, в сложившейся ситуации не могло быть и речи. По этим причинам Мермерой решил покинуть пределы Лазики, оставив здесь только пятитысячное войско во главе с Фабризом.