В 1071 года Диоген начал четвертый поход в Армению, ставший роковым для его армии. Летом 1071 года император разделил силы, отправив лучшую часть своей армии – франкских рыцарей, тагмы восточной армии, печенегов и узов к крепости Хлат, а сам остался во главе менее боеспособного фемного ополчения стратиотов. 25–26 августа 1071 года в результате измены Андроника Дуки и Никифора Вриенния Роман Диоген остался без резервов и во второй битве при Манцикерте был наголову разбит султаном сельджуков Алп-Арсланом – племянником Тогрул Бека. Поражение ромеев, подробно описанное участником битвы Михаилом Атталиатом и Никифором Вриеннием младшим, усугублялось тем, что доблестно сражавшийся император был ранен и попал в плен[35]. Это трагическое событие положило начало сельджукскому завоеванию Анатолии. Вскоре сельджуки, которые хорошо обращались с пленным императором, подписали мирный договор и отпустили Романа Диогена. Возвращаясь через фемы Анатолии, Роман Диоген узнал о том, что придворные бюрократы провозгласили в Константинополе нового василевса – пасынка Михаила Дуку, сына жены Романа Диогена императрицы Евдокии от ее первого брака с покойным императором Константином X Дукой. Роман Диоген стал собирать верные войска, в основном тагмы армянских архонтов, для наступления на столицу. Империя, атакованная сельджуками, погружалась в хаос гражданской войны. Однако Михаила VII поддержала лучшая часть византийской армии – две тысячи солдат варяжской гвардии и норманнские рыцари. В битве при Докее армия Дук под командованием Роберта Криспина, возвращенного из ссылки, разгромила войска, верные Диогену. Командир диогеновцев Феодор Аллиат был взят в плен и ослеплен. Летом 1072 года армия Роберта Криспина была усилена резервами из западных тагм (македонцы и фракийцы) и в битве под Тарсом нанесла новое поражение сторонникам Диогена, которыми командовал Хачатур. Роман Диоген был вынужден закрепиться в крепости Адан, а затем сдался на милость победителей. Во время транспортировки Романа Диогена солдатами Андроника Дуки, доместика схол Востока, бывший император был ослеплен в Котиее раскаленным шестом от палатки несмотря на то, что его личная безопасность была перед этим гарантирована тремя митрополитами. Через несколько дней Роман Диоген скончался.