Παρότι ὁ Ἀλέξανδρος ἐπιθυμοῦσε νὰ ἐπεκτείνει τὶς κτήσεις του καὶ νότια τῆς Αἰγύπτου, ἡ ἀποστολὴ τοῦ στρατοῦ δὲν συνέχισε πρὸς τὸ κέντρο τῆς Ἀφρικῆς. Ὁ Ἀλέξανδρος, ἀφοῦ ἔδωσε διαταγὴ νὰ φτιαχτοῦν δυὸ γέφυρες στὸν ποταμὸ Εὐφράτη, διέσχισε βορειοανατολικὰ τοὺς λόφους τῆς Ἀρμενίας καὶ κατευθύνθηκε πρὸς τὸν ποταμὸ Τίγρη, ὅπου βρισκόταν ὁ Δαρεῖος. Τὸ βράδυ τῆς 20ῆς Σεπτεμβρίου τοῦ ἔτους 331 ἔγινε ἔκλειψη σελήνης, γεγονὸς ποὺ ὁ Ἀλέξανδρος ἐξέλαβε ὡς πολὺ θετικὸ οἰωνό. Ἡ ἣττα τῶν Περσῶν θὰ ἐρχόταν, σύμφωνα μὲ τὶς προβλέψεις, τὸν ἴδιο κιόλας μήνα.
Ἀπὸ τὴν ἄλλη πλευρὰ ὁ Δαρεῖος εἶχε στὴ διάθεσή του τὸ καλύτερο ἱππικὸ ἀπὸ τὴν Καππαδοκία καὶ τὸ Πακιστάν. Ἐπίσης διέθετε καὶ ἕνα νέο ὅπλο, τὸ ἅρμα μὲ τὶς κοφτερὲς λεπίδες, τὸ ἐπονομαζόμενο δρεπανηφόρο, ποὺ ἀποτελοῦσε σύμφωνα μὲ τὶς φῆμες, ὅπλο νίκης ἀπὸ μόνο του.
Ὁ Ἀλέξανδρος κινήθηκε μὲ τὴν ἔναρξη τῆς μάχης -ἡ περιοχὴ ὀνομαζόταν Γαυγάμηλα- μὲ ἀπόλυτη ἀκρίβεια. Οἱ σάρισες τῶν Μακεδόνων ἐπικράτησαν καὶ ὁ Δαρεῖος τράπηκε σὲ φυγή. Ὁ Ἀλέξανδρος τὸν καταδίωξε γιὰ 110 χλμ., φτάνοντας μέχρι τὰ Ἄρβυλα (σημερινὸ Ἐρμπὶλ στὸ βόρειο Ἰράκ), καὶ κατέλαβε τὸν ἀμύθητο θησαυρὸ τοῦ Πέρση βασιλιᾶ. Ἦταν μιὰ ὁλοκληρωτικὴ νίκη ποὺ τρομοκράτησε τοὺς ἐχθροὺς καὶ ἔδωσε μεγάλη χαρὰ στοὺς φίλους. Τίποτα δὲν μποροῦσε πιὰ νὰ σταματήσει τὸν Ἀλέξανδρο.
Στὰ Ἄρβυλα ὁ Μακεδόνας βασιλιὰς θυσίασε στοὺς θεούς, ἀπένειμε ἀμοιβὲς καὶ οἱ Μακεδόνες τὸν ἀνακήρυξαν βασιλιὰ τῆς Ἀσίας. Ὁ ἴδιος ὁ Ἀλέξανδρος σὲ ἀφιερώματά του στὴν Ἀθηνᾶ τῆς Λίνδου ἔγραψε τὰ ἑξῆς: «Ὁ βασιλεὺς Ἀλέξανδρος νίκησε τὸν Δαρεῖο σὲ μάχη καὶ κηρύχτηκε Βασιλεὺς τῆς Ἀσίας».
Ἡ νίκη στὰ Γαυγάμηλα σήμανε τὴν ὁλοκληρωτικὴ ἐπικράτηση τῶν Μακεδόνων, τῶν ἑνωμένων δυνάμεων τῶν Ἑλλήνων καὶ βεβαίως τῆς στρατιωτικῆς καὶ πολιτικῆς προσωπικότητας τοῦ Ἀλέξανδρου. Κανένας στρατὸς καὶ κανένας βασιλιὰς δὲν μποροῦσε νὰ τοῦ ἀντισταθεῖ.