Война с Мидией длилась три года. В первой же битве посланные Астиагом войска во главе с полководцем Гарпагом (тайный заговорщиком) перешли на сторону Кира. Астиаг не участвовал в походе, успокоенный прорицателями, что победа будет за мидянами. После поражения разъяренный царь приказал распять магов-снотолкователей. Второй поход Астиаг возглавил сам. Он вооружил и стариков и юношей, собрал огромную армию и двинулся на персов. Вторая битва принесла победу мидийцам, и они преследовали Кира до стен Пасаргад. Здесь состоялась третья, последняя битва в этой войне. Пристыженные женами и матерями, как сообщает Геродот, персы героически сражались у стен своего города и одержали победу.
Астиаг бежал в Экбатан, но в 550 г. персы захватили столицу Мидии. Астиаг сдался на милость победителя и отрекся от престола в пользу Кира II. Новый царь сохранил хорошо отлаженную мидийскую систему государственного управления, однако первенство в ней имела персидская знать. С этого момента Персия, малоизвестное периферийное государство, выходит на сцену мировой истории, для того чтобы в течение двух последующих столетий играть в ней ведущую роль.
В 549 г. Кир захватил Сузы, бывшую столицу Элама, а потом были покорены все земли, входившие в Мидийскую державу: Парфия, Гиркания, Армения.
Наступило время Лидии. Лидийский царь Крез был одним из богатейших и могущественнейших царей Востока. Он понимал, какого опасного врага приобрел в лице Кира, поэтому решил сам начать войну. Геродот рассказывает, что прежде чем приступить к активным действиям, Крез послал гонцов к Аполлону Дельфийскому. Оракул дал двусмысленный ответ, что Крез сокрушит великое царство, если перейдет реку Галис, восточную границу Лидии. Вдохновленный предсказанием, Крез в 547 г. вторгся в Каппадокию. Битва произошла на реке Галис и закончилась безрезультатно. Крез отступил в Сарды, свою столицу, чтобы собраться с новыми силами. Но Кир не стал ожидать и внезапно для противника появился под стенами города. Исход битвы решили верблюды. Кир применил хитрость: выставил перед войском верблюдов. Мидийские кони, почуяв незнакомый запах, испугались и обратились в бегство, так что всадникам пришлось соскочить и сражаться пешими. Они были вынуждены отступить за городские стены. Осада Сард длилась всего 14 дней. Город был взят, а Крез пленен.
По Геродоту, расстроенный Крез обвинил оракула, что тот обманул его, взяв щедрые дары и побудив к войне. Хитрые жрецы заявили, что предсказание сбылось, так как царство Лидийское пало, а Крезу, прежде чем начать войну, надо было спросить, какое царство потерпит поражение. Затем Кир покорил все малоазийское побережье, а Милет добровольно признал власть Персии.