Одновременно со штурмом с юго-востока македонцы атаковали стены по всему периметру, сидонские и кипрские корабли рвались к гаваням. В месте пролома стены штурмующими руководил сам Александр. Захват стены и ряда башен не решил исход боя: за последние недели воины Тира возвели в городе второй ряд стен и перегородили улицы баррикадами. С большими потерями воины Александра пробивали себе путь в город.
Когда жители Тира были выбиты со стен и баррикад, они заняли укрепленную цитадель Агенориум в северном конце города — это укрепление было названо в честь легендарного тирского царя Агенора. Многие из защитников погибли в бою, других разогнали Александр и его гипасписты. В город к этому времени македонские отряды входили через проломы в стенах и из гаваней. Александр приказал не щадить никого, и его приказы выполнялись с жестоким удовольствием. Македонцев озлобила длительная осада, а также инцидент, когда жители Тира казнили пленных на стенах на глазах осаждающих. Яростный бой на стенах и баррикадах шел не везде, на севере, например, киприоты почти не встретили сопротивления.
Всего при осаде Тира пало 8–9 тысяч жителей: 6–7 тысяч воинов погибло во время штурма и еще 2 тысячи были распяты на крестах вдоль моря. Жертв было бы еще больше, если бы не сидонцы, вошедшие в город вместе с воинами Александра. Несмотря на вековое соперничество Тира и Сидона, они ужаснулись увиденному и сумели вывести в безопасные места до 15 тысяч тирцев. Александр сообщил о гибели 400 македонцев в течение всей осады; в том числе 20 гипаспитов с героическим Адметом — во время заключительного штурма. Как всегда, цифры собственных потерь занижены и не учитывают потерь союзных контингентов. В городе во время его захвата было много карфагенских паломников, посетивших свой родной город, чтобы согласно традиции принести жертвы Мелькорагу, финикийскому Гераклу, в чьем храме они и нашли убежище. Этих паломников Александр пощадил. Но другие иностранцы, в том числе и финикийцы, оставшиеся в живых, были проданы в рабство — всего около 30 000 человек.
Александр принес жертвы в храме Геракла, выполняя свое первоначальное намерение. Подобное жертвоприношение в разрушенном городе, находившемся под покровительством Геракла, выглядит святотатством. Вся осада заняла семь месяцев — с января по июль 332 г. до н. э.
Еще до взятия Тира Александр получил очередное письмо от Дария. На этот раз он предлагал много больше — все земли к западу от Евфрата, 30 000 талантов выкупа за свою семью, женитьбу на одной из своих дочерей и еще — оставить своего сына Оха постоянным заложником. Александр вынес эти предложения на военный совет, хотя в его решении никто не сомневался.