После преодоления эпидемии Агамемнон с войском выступает к Трое с полной уверенностью, что город падет. Между тем, троянцы со всеми союзниками уже стоят под частоколом — их армия перед битвой кажется ахейцам невероятно большой. Разведка Диомеда и Одиссея ободряет часть войска, но наутро сражаться оно не готово. Первое яростное наступление отряда Агамемнона сменяется паникой и бегством, другие герои тоже оказываются без поддержки своих воинов и получают тяжелые ранения.
Ахейцы отступают в лагерь, троянцы штурмуют частокол и прорываются к кораблям, которые стремятся сжечь, чтобы этим закончить войну. Раненный Агамемнон и Нестор уже готовы бежать — чтобы спасти хотя бы часть кораблей, но Одиссей и Диомед этому решительно препятствуют. Между тем, троянцам не удается наступать на корабли упорядоченно, а после ранения Гектора их ряды смешиваются и им приходится покинуть лагерь ахейцев. Попытка преследования дорого обходится ахейцам — за частоколом троянцев ждет подкрепление.
Троянцы не уходят от частокола, но проходит немало времени, прежде чем они вновь решаются атаковать лагерь противника. На этот раз частокол преодолевается достаточно быстро и у кораблей вновь завязывается жестокое сражение. Его исход решает внезапное вступление в битву мирмидонцев во главе с Патроколом, которому Ахилл позволяет возглавить его воинов. Войско троянцев ослабляет гибель царя ликийцев Сарпедона. Наступивший вечер заставляет троянцев покинуть лагерь противника.
Наутро Патрокл, вопреки воле Ахилла, увлекает ахейское войско в наступление. Окрыленные вчерашней победой, ахейцы решительно наступают (скорее всего, без отрядов Агамемнона, Менелая и Нестора), и троянцам приходится откатываться к стенам Трои. Но тут сражение приобретает упорный характер и Патрокл погибает от рук Гектора. Ахейцы, потеряв вождя, в котором они видели залог своего успеха, бегут в лагерь. Троянцы вновь осаждают частокол.
В течение ночи (или более длительного периода) происходит примирение Агамемнона и Ахилла и войско консолидируется. Возможно, прибывают подкрепления — прежде всего, из Фессалии. Они присоединяются к Ахиллу.
Перед битвой происходит поединок Ахилла с Энеем, в котором ахейский герой действует неуверенно. Но атака ахейцев на фланг, который в троянском войске занимают фракийцы, на этот раз оказывается очень успешной. Фракийцы оттеснены от бродов через Скамандр и прижаты к ставшему полноводным Симоису. Кровавая резня происходит на речных отмелях. Основная часть троянского войска успевает отступить в Трою, но фракийцы перебиты практически полностью.
Союзники Трои, потеряв своих вождей и понеся серьезные потери, начинают разбегаться. Троянцы ограничиваются вылазками за стены города, и во время одной из них мирмидонцам удается настигнуть их. Гектор отвлекает их на себя, и Ахилл, ослепленный жаждой мести, бросается в погоню.
После гибели Гектора (чем заканчивается повествование «Илиады»), троянцам вновь удается привлечь союзников — по большей части новых. В войну вступают фракийские племена под руководством царицы-воительницы Пенфесилеи, а потом эфиопы под руководством царя Мемнона. В жестоких сражениях Ахилл (возвысившийся над формальным главой ахейцев Агамемноном) одолевает вождей противника, но и сам погибает от стрелы Париса. Парис вскоре погибает тоже от стрелы, и военачальником троянцев становится его брат Деифоб.
Тяжелые потери и гибель Ахилла вынуждают большую часть ахейцев покинуть Троаду, но «партия войны» использует это, чтобы с помощью уловки все-таки проникнуть в город. «Троянский конь» в виде корабля с богатствами (в основном это то, что привез в лагерь ахейцев Приам — в качестве выкупа за тело Гектора), поставленный на колесные повозки, предложен троянцам в качестве трофея. Трофей оказывается за стенами Илиона, и ночью из его чрева появляется небольшая группа, которая нападает на вождей троянцев (убиты Приам и Деифоб) и поджигает город. В наступившей панике лазутчики (во главе с Одиссеем, Диомедом, Неоптолемом, Аяксом Ойлидом) покидают город и уводят с собой пленников — дочерей Приама Кассандру и Поликсену, а также вдову Гектора Андромаху и вдову Париса Елену. Кассандру Аякс Ойлид отдает Агамемнону, и позднее она погибает вместе с ним во время переворота в Аргосе — от рук жены Агамемнона Клитемнестры. Поликсену Неоптолем приносит в жертву на могиле своего отца Ахилла, а Андромаха становится его женой. Елена возвращается Менелаю.