Da fredsforhandlingene brøt sammen, vendte de tyske styrkene seg mot Paris og nådde raskt byen. 15. september ga Moltke ordre om å omringe byen. Styrkene under kommando av kronprins Albert av Sachsen nådde byen fra nord, uten å møte motstand, mens kronprins Fredrik av Preussen rykket inn med sine styrke fra sør. 17. september angrep en fransk styrke under kommando av Joseph Vinoy kronprins Fredriks styrke i nærheten av Villeneuve-Saint-Georges i et forsøk på å sikre seg et forsyningsdepot, men ble slått tilbake av det tyske artilleriet. Jernbanelinjen til Orléans ble kuttet, og 18. september ble Versailles inntatt av tyske styrker, og der opprettet tyskerne sitt hovedkvarter.