Ганнибала же одолевали совсем иные заботы. Полководец тщательно проанализировал неудачный штурм, пытаясь понять, каким образом он умудрился упустить уже практически одержанную победу. Решив, что он просто поторопился со штурмом, Ганнибал стал готовить новую атаку еще более тщательно. Командующий решил поднять боевой дух в войсках и объявил по армии, что, как только Сагунт будет захвачен, солдаты получат щедрое вознаграждение. Это решение вызвало небывалый прилив энтузиазма у рядового состава, воины так и рвались в бой. По приказу Ганнибала стали сооружать огромную осадную башню, на которую должны были установить баллисты и катапульты. Под прикрытием метательных машин полководец хотел подвести штурмовые отряды под стены и начать разрушение укреплений. В ответ сагунтийцы стали возводить новую стену взамен разрушенной.
В назначенный день карфагенская армия пошла на новый приступ. Атака вновь началась с нескольких направлений, но главный удар наносился там, где пунийцы катили к стене осадную башню. Ганнибал лично командовал на этом участке прорыва. Когда башню подтащили к крепостной стене, с находившихся на ней метательных машин окрыли плотную стрельбу по городским укреплениям. Сооружение карфагенских военных инженеров возвышалось над стенами и башнями Сагунта, и поэтому защитники сразу же стали нести ощутимый урон. По приказу командиров они поспешно покинули свои позиции, чем не замедлил воспользоваться Ганнибал. По его приказу пять сотен ливийцев устремились к подножию стены с кирками, ломами и топорами в руках и стали ломать каменную кладку. Камни были скреплены между собой не раствором, а глиной, поскольку сама стена была достаточно древней и при ее строительстве не использовались новые технологии. Укрепления обрушились в нескольких местах, и карфагеняне вновь прорвались в город. Однако в этот раз Ганнибал действовал иначе, и вместо того чтобы начать новый генеральный штурм, он приказал занять в городской черте холм, укрепить его, а затем затащить на вершину баллисты и катапульты. В этой импровизированной крепости засел большой отряд пунийцев, и защитники ничего не могли с ним поделать.
Только теперь замысел Ганнибала стал очевиден. Полководец решил занимать Сагунт по частям, постепенно оттесняя защитников в глубь города и закрепляясь на отвоеванных позициях. Пусть это займет гораздо больше времени, но и риск потерпеть неудачу сводился к минимуму. В Сагунте карфагеняне воевали мечом и лопатой, вынуждая то же самое делать и своих врагов. В упорных уличных боях пунийцы загоняли защитников в глубь города, заставляя возводить все новые и новые оборонительные линии. Площадь городской застройки, удерживаемой сагунтийцами, постепенно сокращалась, планомерный карфагенский натиск был неудержим, и в конечном итоге противостояния сомнений уже не было. Заканчивались запасы продовольствия и снаряжения, количество убитых и раненых достигло катастрофических размеров, а помощи защитникам ждать было неоткуда. Римляне надеялись с помощью дипломатии отвести угрозу от союзников, в данный момент ни один легион не был готов отправиться на Иберийский полуостров спасать Сагунт. Будучи уверенным в конечной победе, Ганнибал доверил ведение осады начальнику конницы Магарбалу, сыну Гимилькона, а сам с частью армии выступил в новый поход против испанцев. Племена оретанов и карпетанов, недовольные набором в карфагенскую армию, захватили в плен вербовщиков и стали готовиться к вооруженному выступлению. Но стремительный бросок карфагенских войск под командованием Ганнибала разрушил все их надежды. В памяти карпетанов были еще свежи воспоминания о разгроме на реке Таг, поэтому воинственные настроения иберийцев погасли так же быстро, как и вспыхнули. Ганнибал быстро вернулся к главной армии и обнаружил, что за время его отсутствия Магарбал добился значительных успехов.
Начальник конницы провел три успешные атаки на город, его воины разрушили таранами значительный участок неповрежденной крепостной стены. Приготовления к штурму шли полным ходом, когда в лагерь прибыл Ганнибал и взял руководство операцией в свои руки. После ожесточенных боев карфагеняне прорвались в Сагунт с других направлений и захватили еще один плацдарм внутри города. Началась агония.
Видя, что Сагунт будет взят со дня на день, в лагерь Ганнибала по собственной инициативе отправился сагунтиец Алкон, чтобы узнать, на каких условиях может произойти сдача города. Ответ полководца поверг самозваного миротворца в состояние шока. Сын Гамилькара сказал следующее: жители покидают город без оружия, оставив дома все свое добро, им разрешается взять только по две одежды на человека. Им даруются жизнь и свобода, но взамен сагунтийцам предлагается передать карфагенянам городскую казну, а также золото и серебро, имеющееся у частных лиц. Сагунт переходит под власть Карфагена, а место для нового поселения горожане могут выбрать сами.