Александр, находившийся со своей тяжелой кавалерией «товарищей» на правом фланге македонской боевой позиции, пробил брешь между левым флангом и центром персов и затем атаковал их центр. После упорного сопротивления, несмотря на то что левый фланг македонян испытывал сильное давление противника, персы отступили. В считаные минуты их огромная армия превратилась в толпы неуправляемых вооруженных людей. Дарий III бежал в числе первых, а за ним в полном беспорядке побежало все его войско, неся огромные потери. По некоторым данным, они исчислялись в 50 тысяч человек. Победители недосчитались всего 500 человек.
С поля сражения македонская армия двинулась на город Вавилон, который сдался без боя, хотя и имел мощные крепостные стены. Вскоре победители захватили персидскую столицу Персеполис и огромную царскую сокровищницу. Блестяще одержанная победа при Гавгамеле сделала Александра Македонского властелином Азии – теперь Персидская держава лежала у его ног.
К концу 330 года царь Македонии подчинил себе всю Малую Азию и Персию, достигнув цели, поставленной его отцом. Меньше чем за пять лет Александр создал величайшую для того времени империю. На завоеванных территориях правила местная знать. Только военные и финансовые дела поручались грекам и македонцам. В этих вопросах царь Александр доверял исключительно своим людям из числа эллинов.
В следующие три года Александр Македонский совершил военные походы на территорию нынешнего Афганистана, Среднюю Азию и Северную Индию. После этого он окончательно покончил с Персидской державой, царь-беглец которой, Дарий III Кодоман, был убит собственными сатрапами. Затем последовало завоевание областей – Гиркании, Арии, Дрангианы, Арахозии, Бактрии и Согдианы.
Покорив себе окончательно многолюдную и богатую Согдиану, Александр женился на Роксалане, дочери бактрийского князя Оксиарта, который особенно доблестно сражался против него, стремясь таким путем укрепить свое господство в Средней Азии.
В 328 году Александр в припадке гнева и опьяненный вином заколол во время пира военачальника Клита, который спас ему жизнь в сражении при Гранике. В начале 327 года в Бактрии раскрыли заговор знатных македонян, которые все были казнены. Такой же заговор привел к гибели философа Каллисфена, родственника Аристотеля. Этот последний карающий поступок великого завоевателя был труднообъясним, поскольку его современникам было хорошо известно, насколько высоко почитал ученик своего мудрого учителя.