随着吕底亚的灭亡，南方的新巴比伦王国就成为了居鲁士的眼中钉了，双方都知道，不久的将来大家必有一战。居鲁士大帝深知新巴比伦王国的实力，他并没有贸然地进攻新巴比伦。他先将目光看向帝国的东部，自己亲率主力，数年内征服了呼罗珊、锡斯坦、巴克特里亚和河中等地，兵锋直指印度。而另外一支偏师，在小亚细亚沿海展开军事活动，扫清希腊的城邦势力。在抢占了大量地盘之后，波斯帝国的实力得到了很大的提升，而经过生死磨炼的帝国士兵也开始逐渐强大起来。
时机终于成熟，居鲁士大帝于公元前540年秋季兵发巴比伦。巴比伦为了抵抗波斯人的进攻，一直以来都在积极备战。巴比伦虽然积极备战，但是巴比伦国王与国内祭司贵族之间的矛盾也日益严重，国王甚至想另起炉灶把他们全换了，这也为巴比伦的灭亡埋下了伏笔。经过一年的时间，善战的波斯人扫清外围势力，终于到达这个当时世界的第一大城市：巴比伦城。经过长期的备战，巴比伦完善的城墙防御以及城内众多的粮食储备都预示着波斯人不可能在短期内就能攻下的。但是，强大的敌人往往都是从内部开始瓦解的，早与波斯人秋波暗送的祭司贵族在巴比伦的宗教节日当天，趁着大伙狂欢的时候，打开了城门，随着大量波斯人的涌入，巴比伦宣告灭亡，两河流域文明被波斯文明取替代。
这个时候，作为“巴比伦之囚”的犹太人迎来了曙光，居鲁士大帝批准犹太人重返故地，犹太人对居鲁士大帝感激涕零，回到耶路撒冷的犹太人感叹不已，在被巴比伦王国毁掉的圣殿护墙上哭诉着一路以来的艰险历程，以慰藉心灵上受到的创伤，如今哭墙已成为犹太教第一圣地。在以后波斯帝国征伐埃及的过程中，犹太人一直都是波斯人坚实的盟友。当今世界，四面楚歌的伊朗承受着以美国为首的西方世界的处处制裁，以色列在制裁伊朗的时候怎么就不想想居鲁士大帝曾经的恩泽？要不然伊朗人怎么会动不动就说要把以色列从地球上抹掉呢。
征服了巴比伦之后，居鲁士大帝把战略目标瞄准了古埃及。但是，在攻打埃及之前，居鲁士大帝决定把帝国东北方向的中亚游牧民族先解决。此时中亚的游牧民族是马萨格泰人，由女王托米丽司统领。在战争中，女王的儿子被波斯人俘虏，然后羞愤自杀。愤怒的马萨格泰人爆发出了惊人的战斗力，把波斯人打得落花流水，英勇善战的居鲁士大帝也死于乱战之中，一代豪杰在中亚陨落。