Muharebe devam ederken artık iki tarafın da bütün güçlerini meydana sürdüğü bir ana gelinmişti. Bizans imparatoru bile savaş alanında ordusunun yanındaydı. Bu anlarda Bizans imparatoru yaralandı ve muharebe alanından kaçırıldı.

Ancak Bizans askerleri arasında imparatorlarının yaralanması son derece büyük bir moral bozukluğu yarattı. Çünkü Bizans askerleri imparatorlarının yaralandığını değil öldüğünü zannettiler. İmparatorun öldüğü yanılgısı Bizans askerlerinin dağılmasına neden olan bir felakete dönüştü. Bizans askerleri kaçmaya Osmanlı askerleri de kovalamaya başladı. Palekanon Muharebesi Osmanlı zaferiyle bitti.