公元前333年秋，亞曆山大在敘利亞的伊蘇斯附近與波斯軍隊發生了第一次激戰。亞曆山大以重裝方陣和重裝騎兵迅猛異常地向波斯中軍發起進攻。雙方激戰正酣，大流士三世首先動搖，棄陣而逃。波斯大軍隨即崩潰。
公元前332年春，亞曆山大繼續向南推進。許多腓尼基城市不戰自降。對被征服地區，亞曆山大采用恩威並施、寬猛相濟的政策。攻下腓尼基各地不久，他就率軍進入埃及。他利用波斯統治下人民的不滿情緒，以解放者自居，同時，審時度勢，隨機應變。他特別注意拉攏埃及的祭祀階級，因為他深知，埃及的阿蒙祭祀集團在埃及政治上居有舉足輕重的作用，經濟實力雄厚，在民眾中影響較大。因而慷慨饋贈，甚至在沙漠中艱難跋涉，飽受煎熬，親自去西瓦綠洲祭祀阿蒙神廟。因而，亞曆山大得到了埃及祭祀集團的支持，被宣布為阿蒙神之子，從而成為埃及法老的合法繼承人。
公元前331年春，亞曆山大由埃及出發，經巴勒斯坦、敘利亞，侵入美索不達米亞。在尼尼微附近的高加美拉村外與波斯軍隊進行了一場具有曆史意義的、決定命運的大戰。
高加美拉一役，亞曆山大消滅了波斯的有生力量。之後，亞曆山大幾乎未遇抵抗占領了波斯行都巴比倫、波斯首都蘇撒和波斯古都波斯波利斯，進行了驚人的擄掠和洗劫。不久，亞曆山大追蹤大流士到帕提亞和巴克特裏亞，大流士三世已被殺。亞曆山大追擒大流士三世的當地總督比索斯，以其背叛君主罪處以死刑。波斯的阿黑門尼德王朝遂亡，亞曆山大取代了波斯帝國的統治。
其後，亞曆山大進軍中亞，雖遭中亞人民抵抗，但仍占領了中亞的一些地方。公元前327年，亞曆山大又進軍印度，利用印度諸國的矛盾，占領了印度河流域的一些國家。他還企圖征服恒河流域，但因士兵厭戰和畏怯印度摩羯陀國的強大，被迫退兵，公元前325年回到巴比倫城。曆時10年的東征就此結束。經過大規模的軍事征服，亞曆山大建立起一個前所未有的大帝國。它的版圖西起希臘、馬其頓，東到印度河流域，南臨尼羅河第一瀑布，北至藥殺水，首都巴比倫。
亞曆山大是著名的軍事統帥，可以說戰無不勝，攻無不克。他發動的侵略戰爭雖給歐、亞、非人民帶來了很大的不幸，但在客觀上，東征為東西方文化、政治和經濟交流創造了條件。在帝國廣闊的領域中，西亞、中亞、埃及甚至印度等地的各民族與希臘各城邦間的經濟、貿易、文化的聯係普遍加強，其規模之大，內容之豐富都是前無古人的。