Вторгнувшись в Каппадокию, которая принадлежала персам, Крез столкнулся с превосходящими силами Кира, но, рассчитывая на качественное превосходство своей армии, вступил с врагом в бой. Сражение не дало перевеса ни одной из сторон, а потому Крез решил отступить в Лидию, пополнить войска, дождаться помощи союзников и лишь на будущий год возобновить наступление. И здесь лидийский царь допустил вторую ошибку, поскольку, не ожидая подвоха, он распустил часть своих отрядов по домам, в частности пехоту малоазийских греков. Кир же, который словно охотник за зверем, отслеживал каждое движение лидийского царя, сразу понял, какой уникальный шанс даёт ему судьба, и блестяще им воспользовался. Его армия ринулась в погоню за Крезом. И когда лидийский царь прибыл в свою столицу Сардаы, то получил известие о вражеском вторжении. Крез запаниковал, иначе ничем другим не объяснишь, что он решился на полевое сражение у городских стен, располагая столь незначительными силами и при минимальном наличии пехоты.
В своих действиях царь Лидии был довольно предсказуем, делая ставку на атаку своей великолепной тяжёлой кавалерии. Поэтому Кир, исходя из того, что его лидийский коллега будет действовать по шаблону, поступил довольно необычно, выставив против вражеских всадников отряды наездников и лучников на верблюдах. Перс резонно полагал, что незнакомый запах и необычный вид этих животных испугают вражеских лошадей. Понимая, сколь велики ставки в предстоящей битве, Кир отдал своим воинам категорический приказ не пленных брать, а сражаться до полной победы над врагом.
Описание побоища, которое произошло под стенами Сард, сохранилось у Геродота, именно от него мы узнали все подробности лидийской трагедии. «
Акрополь в Сардах, в котором укрылся Крез, возвышался посреди равнины на огромной горе и считался неприступным. Но для лидийского царя всё закончилось очень быстро. Несмотря на то что первый приступ осаждённые успешно отразили с большими потерями для персов, из-за разгильдяйства стражи город был взят на 14-й день осады внезапной атакой. С пленным Крезом Кир обошёлся довольно милостиво и даже сделал своим советником. Зато лидийская аристократия, из которой формировалась знаменитая кавалерия, перестала существовать, и упоминаний об этой коннице мы больше не услышим.
Падение Лидийского царства автоматически привело к занятию персами всего Эгейского побережья Малой Азии. Расположенные там греческие города частично были взяты с бою, частично добровольно подчинились захватчикам, и лишь Милет сумел заключить союз с Киром.
Покорение Вавилона стало звёздным часом персидского царя, это наивысший пик его военной и политической карьеры. Сама кампания была молниеносной, поскольку, начавшись весной 539 года до н. э., она закончилась в октябре этого же года взятием Великого города. Кир вновь явил себя миру прекрасным мастером маневренной войны, он сумел разделить вражеские силы и вступил в бой лишь тогда, когда ему это было выгодно. Сокрушив армию вавилонского царя, войска завоевателя осадили хорошо укреплённую столицу, но, как и в Сардах, всё закончилось неожиданно быстро. Кир овладел городом с помощью хитрости. По его приказу были отведены воды Евфрата, и ночью, по осушённому руслу, отряды персов проникли в Вавилон. Персидские воины распахнули городские ворота, и главные силы армии прорвались за крепостные стены. Столица пала, и Вавилонское царство перестало существовать. И теперь перед Киром замаячила новая цель, достойная того, чтобы он повёл туда свои непобедимые войска, – Египет.