To dager senere, den 12. oktober (proleptisk gregoriansk kalender) gikk Gobryas’ hær inn i Babylon, igjen uten større motstand, og tok Nabonidus til fange. Herodotos forklarte at for å gjennomføre dette benyttet perserne et basseng som var blitt utgravd tidligere av den babylonske dronning Nitokris for å beskytte Babylon mot angrep fra Media. Elven Eufrat ble ledet inn i en kanal slik at vannivået sank «til midten av manns lår», noe som gjorde det mulig for angriperne å marsjere direkte gjennom elven og inn i byen i løpet av natten. Den 29. oktober ankom Kyros selv Babylon og bevitnet arrestasjonen av Nabonidus.