תקופת שלטונו של יאשיהו שנמשכה מ-641 או 639 עד ל-609 לפנה"ס, נרשמה בתולדות ממלכת יהודה כתקופת פריחה בשל החלשות האימפריה האשורית, התרחבו בתקופתו ככל הנראה שטחי הממלכה והתחזקה עצמאותה המדינית.
עם הרפורמה הפולחנית של יאשיהו, התרחבה ירושלים: משערים כי השתרעה אז על פני 550–600 דונם ומספר תושביה נאמד בין 15 ל-20 אלף נפש. במקביל, נתרבו גם היישובים החקלאיים בפריפריה שלה, כדי לספק לה תוצרת חקלאית.
סוף תקופת הפריחה ביהודה הגיע בקרב מגידו שנערך בשנת 609 לפנה"ס בין ממלכת יהודה לממלכת מצרים בסביבות מגידו. והסתיים בניצחון מצרי, מות יאשיהו מלך יהודה ושעבוד ממלכת יהודה למצרים. על פי התיאור התנכ"י, אחרי מות יאשיהו, ירש אותו בנו יהואחז, כנראה בהשפעת תומכי ההשפעה הבבלית, יהואחז שלט שלושה חודשים עד למאסרו בידי המצרים שהמליכו תחתיו את יהויקים.
בעת עלייתו של יהויקים לכס המלוכה שלטה מצרים "מִנַּחַל מִצְרַיִם עַד-נְהַר-פְּרָת" (), אך שנות שלטונה היו ספורות. בקיץ 605, בקרב כרכמיש, הכה נבוכדראצר את צבא מצרים שוק על ירך והשמיד את שרידי הכוח המצרי בארץ חמת. הדים לקרב זה ולתוצאותיו קיימים בכרוניקה הבבלית על ימי נבוכדראצר, ואצל יוסף בן מתתיהו (קדמוניות י, ו, א; יא, א). יהויקים ושריו לא העריכו נכונה את השינויים המתחוללים במזרח התיכון, ונקטו מדיניות חוץ בעלת סיכונים גבוהים שהוליכה לכישלון. לעומתם גילה ירמיהו הבנה נכונה ומפוקחת יותר של טיב ההתרחשויות והערכה היסטורית מעמיקה על ההתפתחויות המדיניות הצפויות.
על השתעבדות יהויקים לבבל לא נשארו פרטים ברורים, לא במקרא ואף לא בכרוניקה הבבלית, ותאריך האירוע לא ידוע. ההשערה של חוקר המקרא אברהם מלמט היא שבשנת 603 לפני הספירה קיבל יהויקים את עול בבל ושלוש שנים לאחר מכן שינה את נאמנותו וקשר ברית עם מצרים ככל הנראה על רקע כישלון בבלי לפלוש למצרים. התגובה הבבלית באה כעבור שנתיים כאשר נבוכדנאצר ערך מסע צבאי נגד ירושלים אסר את יהויקים ושם על כיסא המלוכה את בנו יהויכין וזו לשונה של הכרוניקה הבבלית על המסע נגד יהודה:
תיאור זהה מופיע בדברי הימים:
יהויכין, שלט על יהודה למשך שלשה חודשים בשנת 598 לפנה"ס. בסוף תקופה זו הוגלה יהויכין על ידי נבוכדנצר השני לבבל, ועמו אוצרות המקדש ובית המלך, ועמם כל הצמרת השלטונית ובית המלוכה, נכבדי העיר והארץ ("אילי הארץ"), העשירים ("גיבורי החיל"), ו"החרש והמסגר" - היינו האומנים. רק "דלת הארץ" נותרה בירושלים. בארבע תעודות בבליות משנת 592 לפנה"ס, בהן רשימות של הקצבות מזון, נקרא יהויכין בשם "מלך ארץ יהודה", כלומר, נשמר מעמדו כמלך גולה, עם בניו ונשותיו.
חורבן בית ראשון.
נבוכדנצר השני מלך בבל המליך על ירושלים את מתניה, דודו של יהויכין, והסב את שמו לצדקיהו. בעצת פקידיו ובניגוד לעמדה שלו, הסתבך צדקיהו עד מהרה בניסיונות שווא של מרד. ספרי מלכים ודברי הימים עוברים בשתיקה על מה שאירע בשמונה השנים הראשונות למלכות צדקיהו, למן המלכתו ועד לשנתו התשיעית - 588 לפנה"ס, עת ירושלים הושמה במצור. ספר מלכים מתאר רק את שלביה האחרונים של המערכה על ירושלים ואת חורבן העיר אך פרטים רבים על השתלשלות המצור עולים מנבואות ירמיהו ויחזקאל. נוכח סכנת האויב שיגר צדקיהו שליחים למצרים כדי לגייס סיוע צבאי, ובייחוד גייסות רכב. פרעה חפרע נעתר באיחור רב להחיש לארץ חיל-עזר שאילץ את הבבלים להסיר את המצור מעל ירושלים לזמן קצר כדי לקדם את פני הצבא המצרי. מנבואות הפורענות של יחזקאל על מצרים ומן התאריכים שבכותרותיהן ניתן להסיק שפעולת הנפל המצרית אירעה באביב 587, כלומר כשנה לאחר התחלת המצור והמצור התחדש.
הזמן הרב שנדרש לנבוכדראצר לכבוש את ירושלים מעורר פליאה. שהרי לאחר גלות יהויכין הוחלשה יהודה במידה ניכרת, ומה עוד שבירושלים היו הדעות חלוקות בדבר המדיניות הנכונה שיש לנקוט, בין המצדדים במלחמה נגד בבל עד הסוף, לבין חסידי הפיוס שתבעו כניעה לבבל, וביניהם ירמיהו וחוגים מסוימים מקרב הצבא, שהשתכנעו בחוסר הסיכוי להצלחת המלחמה. למרות כל אלו נמשך המצור שנה וחצי.
לצורך המצור נזקק נבוכדראצר לטובי שריו, שאחדים מהם מילאו כעבור שנים משרות רמות בממלכת בבל (כמו נרגל-שראצר, שהיה לימים מלך בבל), וכן הסתייע במיטב הטכניקה של קרבות מצור שהייתה קיימת באותה עת - הקפת המקום בדייק, שפיכת סוללות לעבר חומות העיר והשימוש במכונות מצור (כרים ואילים) לקעקוע החומות. למרות כל זאת, מן האמור במקרא עולה, שהגורם שהכריע בנפילת ירושלים היה הרעב הכבד שהציק לתושביה, שמספרם גדל על ידי זרם פליטים מערי השדה שביקשו מקלט בירושלים עם בוא הצבא הבבלי.
המצור נמשך עד לט' בתמוז 586 (היא השנה ה-19 של נבוכדנאצר וה-11 של צדקיהו) עת הובקעה החומה, עם הפריצה נמלט צדקיהו עם חבורת מלוויו בחסות הלילה דרך המבואות הדרומיים של העיר (אזור גני-המלך סמוך לבריכת השילוח) כדי לחמוק לעבר הירדן. אך צדקיהו נתפס בערבות יריחו, הובא למפקדת נבוכדראצר ברבלה שבארץ חמת (תל זראעה בסביבת כפר רבלה, כ-34 ק"מ מדרום לחומס), שם נענש צדקיהו על ידי כך שבניו נשחטו לעיניו, ועמם נשחטו כל "חורי" (=נכבדי) יהודה, עיני צדקיהו עוורו, והוא נשלח אסור לעיר בבל. חודש לאחר נפילת העיר החריבו הבבלים את חומות העיר ובתיה, שרפו את המקדש ואת הארמון. מה שנותר מכלי הפולחן במקדש ומאוצרות בית המלך לאחר מה שנלקח בגלות יהויכין, הושחת או נלקח. האוכלוסייה ששרדה בעיר, ועמה אלו שהסגירו את עצמם בעת המצור לידי הבבלים, וכן את תושבי ערי יהודה האמידים יותר, את כל אלו הגלה נבוזראדן לבבל.
עדות מוחשית לשואה שפקדה את ירושלים העלו החפירות הארכאולוגיות, הן בעיר העליונה והן במדרון המזרחי של גבעת העופל, שם התגלה הרס מוחלט של בנייני העיר, מעשה ידי הבבלים. מחמת ממדי החורבן באזור זה נבצר מנחמיה, כעבור 150 שנה, לשקם את שדה החורבות שבמקום והוא הותירו מחוץ לחומה שהקים במרומי התל. ואילו בעיר העליונה, ליד מגדל ששמר על קו הביצור הצפוני (שנמשך דרומה לרחוב השלשלת של היום), נתגלתה רצפה חרוכה ועליה חיצים שהיו בשימוש הצבא הבבלי - כל אלו עקבות לקרב עם אויב שהסתער מצד צפון.
לאחר חורבן בית ראשון.
לאחר חורבן ממלכת יהודה ובית המקדש הראשון נבוכדנצר מלך בבל מינה את גדליה בן אחיקם לנציב היהודים בארץ, אולם גדליה נרצח לאחר זמן קצר בידי ישמעאל בן נתניה. בעקבות הרצח נמלטה שארית היהודים למצרים.
רצח גדליה סיים את הפרק האחרון בתולדות היישוב היהודי בארץ ישראל בתקופת בית ראשון. עם הרצחו חוסלה התקווה שמן השארית שנותרה בארץ תצמח תקומה לישראל. משמעות היסטורית זו הונצחה לדורות בצום גדליה. לא קיימים מקורות כלשהם לתולדות יהודה וארץ ישראל כולה בין השנים 582 ל-539 לפנה"ס, היא השנה בה נפלה ממלכת בבל בפני כורש מלך פרס. מקובל לשער שבמשך תקופה זו לא חלו שינויים מהותיים במצב היישוב בארץ. משחוסלה ממלכת יהודה הפכה יהודה, בדומה לשטחה של ממלכת ישראל, לחלק ממערכת הפחוות של האימפריה הבבלית. היישוב היהודי בארץ ישראל התחדש רק החל עם שיבת ציון.
טופוגרפיה של ירושלים בימי בית ראשון.
הרכבת תמונה של העיר ירושלים בתקופות הקדומות ובעיקר תקופת בית ראשון ותקופת העיר הכנענית, נתקלת בבעיות רבות: היעדר מקורות היסטוריים מפורטים, סתירות בין המקורות המעטים שיש והממצאים הדלים בשטחי החפירות, מקשות על יצירת מפה של העיר. בעיות אלו נובעות במידה רבה מאופייה של ירושלים כיישוב שהתקיים באופן רצוף עד להיום, מהשימוש האינטנסיבי שעשו בוני העיר בחומרי בניין שפורקו ממבנים קדומים, ממחצבות שפעלו בירושלים וסביבתה ללא הפסקה תוך פגיעה באתרים קדומים, והמבנה של הקרקע בעיר דוד - מדרונות תלולים - שיצרו והאיצו תהליכים טבעיים של סחף ובלייה. מחקר מודרני ובעיקר חפירות ארכאולוגיות נתקל בקשיים נוספים של חפירות במתחמים שהם קודש הקודשים של שלוש דתות שונות היושבים על פני עיקר שטחה של ירושלים המקראית ורגישות מדינית הנובעת מהסכסוך הישראלי-פלסטיני ומוקדיו נעוצים בחלקם בעוינות הבין דתית.
בסוף המאה ה-18 נערכו מספר חפירות, שאף על פי שנעשו בשיטות פרימיטיביות העלו ממצאים בנוגע לדמותה של ירושלים המקראית, חפירות נוספות שנערכו בתקופת המנדט הבריטי איפשרו לקבוע כי עיר דוד המקראית יושבת על הגבעה הדרומית מזרחית שלרגליה נובע מעיין הגיחון. לאחר תקופה זו, ועל רקע חלוקת ירושלים בשנות הארבעים של המאה ה-20 התמקד המחקר המדעי בניתוח והשוואה של הפסוקים הרלוונטיים בתנ"ך ובעיקר ספר שמואל, ספר מלכים וספר נחמיה. בשנות השישים בעקבות חפירות - בקנה מידה מצומצם של קתלין קניון החלו להאסף נתונים נוספים באשר לדמותה של ירושלים, נתונים אלו נתגברו לאחר מלחמת ששת הימים שאפשרה חפירות נרחבות בעיקר במהלך שיקום הרובע היהודי ושוב - במהלך שנות השמונים והתשעים בחפירות שנערכו בשטחי עיר דוד. לאחר עשרות שנות מחקר וחפירה חסרים פרטים רבים להבנת והשלמת תמונת המתאר של ירושלים בתקופת בית ראשון. עיקר הערפל אופף את המאה ה-9 לפנה"ס והמאה ה-10 לפנה"ס בעוד ממצאים ומקורות היסטוריים מאפשרים לשחזר חלקית את ירושלים של המאה ה-8 לפנה"ס והמאה ה-7 לפנה"ס ומצביע על עיר גדולה, עיר בירה שבמרכזה בית המקדש.