Khi Alexander nghe tin, ông giữ vị trí gần các cỗ máy công thành một thời gian, tránh xa tầm bắn của quân địch. Nhưng khi một cuộc tập kích mạnh mẽ từ trong thành diễn ra, quân Ả Rập mang theo đuốc hòng phóng hỏa các cỗ máy công thành, đồng thời từ vị trí cao chiếm ưu thế, chúng liên tục ném tên đạn xuống những người lính Macedonia vốn đang phòng thủ ở thế thấp hơn và đang bị đánh bật khỏi ụ đất, thì Alexander, hoặc là cố tình phớt lờ lời tiên tri, hoặc vì quá hăng say trong trận chiến mà quên bẵng đi, đã quyết định xông pha. Ông cùng đội cận vệ cầm khiên vội vã tiếp viện cho những vị trí quân Macedonia đang chịu áp lực nặng nề nhất, ngăn không để họ phải rút chạy nhục nhã khỏi ụ đất. Thế nhưng, chính ông lại bị một mũi tên từ máy bắn đá xuyên qua cả khiên lẫn giáp ngực, găm sâu vào vai. Khi nhận ra Aristander đã nói đúng về vết thương, ông lấy làm vui mừng, vì tin rằng mình cũng sẽ chiếm được thành nhờ sự trợ giúp của vị thầy bói ấy. Dù vậy, vết thương của ông thực sự không hề dễ dàng chữa khỏi.

Trong lúc đó, các cỗ máy công thành từng được dùng để chiếm Tyre đã được vận chuyển bằng đường biển đến nơi theo lệnh triệu tập. Alexander hạ lệnh đắp một ụ đất bao quanh thành từ mọi phía, rộng chừng hai stade và cao 250 foot. Khi các cỗ máy được chuẩn bị xong và đưa lên theo đường ụ đất, chúng đã làm sụp đổ một đoạn tường thành lớn; đồng thời, các đường hầm được đào ở nhiều nơi, đất bên dưới bị lén lút rút ra khiến tường thành đổ sập xuống nhiều chỗ, lún sâu vào khoảng không bên dưới. Quân Macedonia nhờ vậy mà làm chủ được một vùng đất rộng lớn bằng tên đạn, đánh bật những kẻ phòng thủ trên các tòa tháp.

Dẫu vậy, những người trong thành vẫn kiên cường chống trả qua ba đợt tấn công, dù không ít người đã tử trận hoặc bị thương. Tuy nhiên, đến đợt tấn công thứ tư, Alexander đã dẫn đầu đội phalanx tiến lên từ mọi phía, phá sập đoạn tường thành đã bị đào hầm bên dưới, đồng thời đánh sập thêm một phần lớn tường thành khác bằng các cỗ máy, giúp cho việc tấn công qua những lỗ hổng bằng thang leo trở nên dễ dàng hơn nhiều. Theo đó, thang leo được dựng sát vào tường thành. Khi ấy, một sự cạnh tranh quyết liệt đã nảy sinh giữa những binh sĩ Macedonia tự hào về lòng dũng cảm, xem ai sẽ là người đầu tiên leo lên đỉnh thành. Người đầu tiên làm được điều đó là Neoptolemus, một trong những người thuộc đội Cận vệ Hoàng gia, xuất thân từ dòng dõi Aeacidae; theo sau ông là các hàng ngũ binh sĩ cùng sĩ quan lần lượt leo lên.

Khi một vài toán lính Macedonia đã lọt được vào trong thành, họ lần lượt phá tung các cổng thành mà họ chạm trán, nhờ đó mở đường cho toàn bộ quân đội tràn vào. Dù thành trì giờ đã rơi vào tay quân địch, người dân Gaza vẫn sát cánh chiến đấu. Kết quả là tất cả bọn họ đều tử trận ngay tại vị trí mình trấn giữ. Alexander đem bán vợ con họ làm nô lệ, rồi cho những người định cư ở các vùng lân cận vào tái thiết thành phố, biến nơi đây thành một tiền đồn kiên cố phục vụ cho cuộc chiến.