Ο Χωνιάτης υπογραμμίζει την αυτοπεποίθηση των Βυζαντινών στρατευμάτων, η οποία είχε κερδηθεί από την πρόσφατη επιτυχία στη Μοσυνόπολη και την απώλεια ηθικού που είχαν υποστεί οι Νορμανδοί για τον ίδιο λόγο. Στις 17 Νοεμβρίου 1185, ο βυζαντινός στρατός εξαπέλυσε μια αιφνίδια επίθεση εναντίον των Νορμανδών.
Οι Νορμανδοί δέχτηκαν την αρχική επίθεση με κάποια επιτυχία αλλά, μετά από μία ασταθή διαμάχη, υποχώρησαν λόγω της παρορμητικής επίθεσης των βυζαντινών και τράπηκαν σε φυγή.
Κάποιοι σκοτώθηκαν κατά τη φυγή, άλλοι οδηγήθηκαν προς το Στρυμόνα, πολλοί πιάστηκαν αιχμάλωτοι πολέμου.
Η βυζαντινή νίκη ήταν ολοκληρωτική: οι Νορμανδοί ηγέτες ο κόμης Ριχάρδος της Ακέρα και ο κόμης Βαλδουίνος ( ή Αλδουίνος) πιάστηκαν και οι δύο αιχμάλωτοι πολέμου.
Ήταν μια πολύ μεγάλη επιτυχία για τους Βυζαντινούς σε μια περίοδο παρακμής. Οι Νορμανδοί αναγκάστηκαν να εγκαταλείψουν τη φιλόδοξη εκστρατεία τους και να επιστρέψουν στη Σικελία, μετά από μερικά χρόνια το βασίλειό τους κατακτήθηκε από γερμανικά φύλα.
Η νίκη του βυζαντινού στρατού στο Δημητρίτσι απομάκρυνε οριστικά τον κίνδυνο των Νορμανδών, ανέστειλε την κινητοποίηση των Τούρκων του Ικονίου κι ενίσχυσε σημαντικά το ηθικό των Βυζαντινών, αποδεικνύοντας πως το Βυζαντινό Κράτος ήταν ακόμη σε θέση να αντιμετωπίσει τις οποιεσδήποτε προκλήσεις διαθέτοντας ικανότατους ανθρώπους.
Δυστυχώς, τα γεγονότα που ακολούθησαν και οι κακοί χειρισμοί τόσο στην εσωτερική όσο και στην εξωτερική πολιτική οδήγησαν στην κατάρρευση του Βυζαντίου και στην άλωση της Κωνσταντινούπολης από τους Σταυροφόρους το 1204.