Ободренный царь двинулся в поход и встретился с Киром у селения Птерия в Каппадокии . Битва кончилась вничью. Крез отступил в свою столицу Сарды, надеясь на помощь союзников — египтян и спартанцев. Но ни те, ни другие не пришли, и скоро персы подступили к городу. Крез двинул в бой прославленную лидийскую конницу, Кир же по совету Гарпага поставил впереди войска верблюдов, и кони, боявшиеся их запаха, в панике бежали, потоптав стоявшую позади пехоту. Побежденный Крез укрылся в крепости, которую персы взяли после двух недель осады. Оракул не солгал — царь действительно разрушил державу, но только свою.
Креза взяли в плен, и вначале Кир хотел сжечь его на костре как жертву богам, но потом помиловал и даже сделал своим советником. Геродот объясняет это тем, что лидиец пересказал своему победителю слова мудреца Солона о том, что никого нельзя назвать счастливым раньше его смерти. Услышав это, Кир якобы подумал, что «он тоже человек, а хочет другого человека, который не менее его был обласкан счастьем, живым предать огню», и отменил казнь. И впредь старался быть милостивым с побежденными, видя в них своих будущих подданных. Он вполне мог повторить восточную мудрость: «Зачем резать овцу, если ее можно стричь каждый год?»
Сарды пали в канун зимы 547 года до н. э., после чего Кир отбыл на родину. Весной против него восстал лидийский вельможа Пактий, который при приближении персидского войска укрылся на острове Хиос. Так Кир столкнулся с богатыми и независимыми городами Ионии, населенными греками. Против них царь послал верного Гарпага, который брал один город за другим. В руках Кира оказалась вся Малая Азия; в придачу он получил лучший в те времена греческий флот.
Следующие семь лет покрыты мраком неизвестности: мы знаем, что к их исходу Кир подчинил весь Иран — Арию, Дрангиану, Арахосию, Гедросию, а также среднеазиатские княжества — Бактрию , Согдиану и Хорезм. Похоже, чаще всего царь покорял эти области мирно, оставляя у власти местных правителей. Иначе было в Индии, куда Кир направился около 542 года до н. э. — там погибла большая часть его армии. Не пав духом, шахиншах перенес острие главного удара на запад, где находился древний Вавилон. Весной 539 года до н. э. Кир с огромным войском двинулся в поход на этот город.
В Вавилоне нашелся предатель — наместник области кутиев Гобрий (Укбару) перешел на сторону царя вместе со своими воинами. Однако Кир не спешил: когда при переправе через реку Гинд утонула одна из священных белых лошадей, он на целое лето задержался, чтобы «наказать» реку. Прорыв 180 каналов, персы осушили Гинд. Геродот видел в этом всего лишь проявление гнева, но Кир хорошо знал вавилонян. Узнав о случившемся, они впали в панику: если царь так покарал могучую реку, что же будет с нами? Вдобавок отведенные воды Гинда оросили обширную местность, сделав ее пригодной для земледелия. В сентябре он, совершив обходной маневр, подступил к Вавилону не с востока, откуда его ждали, а с запада. У города Опис состоялось сражение, в котором вавилоняне во главе с Набонидом были разбиты и бежали. Город был взят после недолгой осады, а пытавшийся сопротивляться Валтасар, сын Набонида, — убит. Набонид, потрясенный гибелью сына, сдался в плен, и верный себе Кир назначил его наместником области Кармания.
События этой войны отражены в библейской Книге пророка Даниила, где говорится о чудесном видении Валтасара — огненных буквах, выступивших на стене его дворца. Даниил перевел надпись «Мене, текел, упарсин» — «Взвешено, сочтено, измерено» и растолковал ее как предсказание неизбежной гибели Вавилона. За такую услугу Кир вскоре после победы позволил евреям вернуться из вавилонского плена на родину и снова возвести Иерусалимский храм , разрушенный Навуходоносором. В ответ пророк Исайя назвал персидского царя орудием Промысла Божьего: «Так говорит Господь помазаннику Своему Киру: Я держу тебя за правую руку, чтобы покорить тебе народы… Я назвал тебя по имени, почтил тебя, хотя ты не знал Меня». Иудейские пророки призывали царя жестоко отомстить их угнетателям и стереть «вавилонскую блудницу» с лица земли. Но Кир повел себя иначе: он запретил грабеж города, особенно храмов, и сам поклонился богу Мардуку в великолепном храмовом комплексе Эсагила.