Следующей задачей было разработать план взятия города. По подсказке богини Афины Одиссей предложил, чтобы Эпей, знаменитый скульптор, соорудил огромного деревянного коня, достаточно большого, чтобы вместить отряд самых храбрых греческих воинов. Когда конь будет готов, а воины надежно спрячутся внутри, греки должны сделать вид, что снимают осаду и отправляются домой. План Одиссея был принят. Радость троянцев, увидевших, что греки уходят, не поддавалась описанию. Люди, не веря своим глазам, бросились к оставленному лагерю, чтобы убедиться в этом. Он действительно был пуст, если не считать огромного деревянного коня. Мнения о его предназначении разделились. Некоторые сочли, что это некое разрушительное военное орудие, и стали настаивать на его немедленном уничтожении. Но большинство решило, что это – предмет религиозного культа и потому его надо внести в город. Среди противников этого решения был Лаокоон, жрец Аполлона. Он появился в покинутом лагере с двумя своими сыновьями, чтобы принести жертвы богу, которому он служил. Лаокоон уговаривал соотечественников ни в коем случае не принимать этого дара греков. Он даже ударил копьем в брюхо деревянного коня, и изнутри послышалось бряцание оружия сидевших в нем воинов. Все, кто стоял рядом, убедились в правоте жреца. Но не такова была воля богов. Чтобы настроить людей против Лаокоона, они послали к нему двух громадных змей. Они появились из моря в тот момент, когда жрец и его сыновья совершали жертвоприношение на берегу. Обвившись сначала вокруг детей, а потом и вокруг Лаокоона, бросившегося им на помощь, змеи стали их душить, и Лаокоон в муках скончался. Эту сцену представляет мраморная скульптурная группа, хранящаяся в Ватикане. Люди подумали, что боги покарали Лаокоона за неуважение, проявленное им по отношению к священному коню.
В качестве блестящего дополнения к плану с конем Одиссей оставил на берегу своего друга Синона со связанными руками. Тот весьма успешно изобразил человека, который чудом избежал принесения в жертву. Добрый царь Приам был тронут жалостливым рассказом Синона, велел разрезать его путы и спросил, для чего предназначен был конь. Синон ответил, что это священная реликвия, и, если внести ее в город, то конь будет охранять его от всех бед, как ранее Палладиум. Так как городские ворота оказались слишком малы для коня, пришлось разобрать часть крепостной стены, и статую торжественно внесли в Трою. Жители решили, что греки сняли осаду из-за безнадежности этого дела, и предались безудержному веселью. Празднование продлилось далеко за полночь.
Когда веселье утихло и все жители города, устав от радостных переживаний, погрузились в глубокий сон, Синон подкрался к коню и открыл потайную дверь в его боку. Герои вылезли наружу и подали огнем сигнал кораблям, которые располагались под прикрытием близлежащего острова Тенедос, и теперь быстро и бесшумно приблизились к побережью. Войско высадилось на берег и тихо вошло в Трою. Началась страшная резня: застигнутые врасплох горожане погибали десятками, не успев ничего понять. В конце концов город был подожжен со всех сторон, и от него не оставили камня на камне. Приам пал от руки Неоптолема. Та же судьба постигла и сына Гектора – не из-за совершенных им поступков, а для того, чтобы, повзрослев, он не захотел отомстить за смерть отца. Среди тех немногих троянцев, которые спаслись, были Эней, его отец Анхис и его малолетний сын Асканий. С престарелым отцом на плечах Эней бежал к горе Ида и оттуда в Италию. Там он стал основателем нового рода.
Менелай помирился со своей раскаявшейся супругой Еленой и забрал ее с собой. Все знатные и красивые женщины Трои были взяты в плен и поделены между греческими воинами. Неоптолему досталась вдова Гектора Андромаха, а Агамемнон увез дочь Приама Кассандру. Сокровища из царского дворца поделили, и воины начали готовиться к возвращению домой. В то время как некоторые герои, такие как Нестор, Идоменей, Диомед, Филоктет и Неопто-лем, быстро и благополучно вернулись на родину, путешествие других (например, Менелая) не было столь удачным. Бури относили их все дальше и дальше от намеченного курса, и плавание растянулось на годы. Героями, чье возвращение домой представляет наибольший интерес, являются Одиссей и Агамемнон.