Da Demetrios kom fram til Babylon var Selevkos fortsatt et sted i øst. Han hadde etterlatt Patrokles til å forsvare byen. Babylon ble beseiret på en uvanlig måte. Den hadde to sterke festninger som Selevkos hadde etterlatt sine garnisoner. Innbyggerne ble transportert ut og bosatt naboområdene, en del så langt unna som Susa. Byens omgivelser var godt egnet for forsvar, bestående av byer, sumper, kanaler og elver. Demetrios' soldater begynte med å beleire Babylons festninger og greide å erobre en av dem. Den andre viste seg langt mer vanskelig. Han etterlot sin venn Arkelaos til å fortsette beleiringen med 5 000 infanterister og 1 000 kavalerister mens han selv forlot området. De antikke kildene nevner ikke hva som skjedde med disse styrkene, men kanskje de ble nedkjempet av Selevkos.