Vào năm 139 TCN, những hoạt động của người Parthia buộc Demetrios phải hành động. Ông tiến hành cuộc hành quân chống lại Mithridates I,vua của Parthia và bước đầu thành công nhưng sau đó bị đánh bại trong dãy núi Iranian và bị biến thành tù nhân. Tỉnh Babylon của đế chế Seleukos thuộc về người Parthia nhưng Syria thuộc về một triều đại nhỏ được phục hồi bởi Antiochus VII Sidetes,người em của Demetrios,người cũng lấy Cleopatra Thea.

Vua Mithradates đã giữ Demetrios II còn sống, và thậm chí đã lập gia đình cho ông ta với một công chúa Parthia,Rhodogune,người có với ông vài người con. Tuy nhiên Demetrios cảm thấy không thoải mái và đã cố gắng trốn thoát 2 lần khỏi cảnh lưu đày của mình, một lần qua biển Caspia, một lần với sự giúp đỡ của bạn mình Kallimander, người đã vượt một quãng đường dài để cứu vị vua: Ông đã ẩn danh khi vượt qua Babylon và Parthia. Khi hai người bạn bị bắt, vua Parthia đã không trừng phạt Kallimander nhưng đã thưởng cho ông ta vì lòng trung thành với Demetrios.

Năm 130 TCN,Antiochus VII Sidetes, sau khi đã cảm thấy an toàn, ông ta liền tiến quân chống lại Parthia, và có được những thành công lớn ban đầu. Bây giờ Phraates II đã làm những gì ông nghĩ là một động thái khôn ngoan: ông thả ngay Demetrios, hy vọng rằng hai anh em sẽ bắt đầu một cuộc nội chiến. Tuy nhiên, Sidetes bị đánh bại ngay sau khi em trai mình được thả ra và không bao giờ gặp ông ta. Phraates II liền phái người đuổi theo Demetrios, nhưng ông đã cố gắng trở về Syria một cách an toàn và giành lại ngai vàng và nữ hoàng của mình.