13 мая 1521 года по приказу Кортеса Сандоваль, преодолевая ожесточенное сопротивление мексиканцев, прорвался в Чапултепек и, разрушив все трубы у водных источников, отрезал столицу от получения питьевой воды. Альварадо тем временем, несмотря на нападения противника, провел восстановительные работы на дамбах и мостах, чтобы обеспечить проход конницы к городу. Со своей стороны жители Мехико убирали мосты, возводили баррикады, укрепляли оборону, вооружили около 5000 каноэ и собрали в город все возможное население для его защиты. В это же время Кортес вышел на бригантинах к крупной скале, где располагался укрепленный пункт, и всего силами 150 воинов быстро им овладел. По сигналу с вершины скалы мексиканцы успели объявить тревогу, по которому в их сторону двинулось такое количество каноэ с воинами, что они покрыли всю поверхность этой части большого озера. Крупные бригантины испанцев неожиданно получили серьезную подмогу от вдруг поднявшегося сильного попутного ветра, который стал немалой помехой для лодок мексиканцев. Бригантины своей тяжелой массой давили и топили слабо сопротивлявшихся ацтеков, которых убивали копьями и мечами испанцы. В создавшейся панике горожане были загнаны бригантинами в каналы города и заперты в них. Испанцы взяли в плен много пленных, в том числе ряд знатных сановников. Увидев разгром ацтеков на озере, которым теперь полностью владели бригантины Кортеса, Альварадо и Олида, сметая в воду и уничтожая сопротивляющихся индейцев, продвинулись по дамбам к городу на целую лигу, а их генерал-капитан сумел отбить мост с оборонительной башней, где его впервые встречал Монтесума. Эта операция принесла испанцам чрезвычайно важную победу.
Теперь Кортес окружил город со всех четырех сторон, лишив его снабжения водой, продовольствием и всеми необходимыми запасами. Через некоторое время испанцы начали первые успешные скоординированные атаки на улицы города, заполняя прорывы в дамбах и мостах для облегчения продвижения конницы и пехоты. Перед лицом растущею сопротивления осажденных Кортес приказал разрушать и поджигать дома, а также храмы. Такие действия предпринимались и с бригантин, теперь получивших возможность двигаться по каналам города. Пожары приобрели громадные масштабы, поскольку у жителей не было возможности их гасить. Гонимые возросшей ненавистью к противнику, они с бешеным натиском предпринимали на него атаки, но довольно безуспешно. Мосты и участки дамб порой переходили из рук в руки, число убитых и раненых росло с обеих сторон. Но силы были слишком неравны: со стороны испанцев в штурме и осаде города участвовало около 200 ООО человек, которых прекрасно снабжали десятки тысяч жителей близлежащих поселений, конница, пушки и огнестрельное оружие, против которых у горожан не было почти никакой защиты. Осажденные довольно скоро стали испытывать недостаток питьевой воды и питания, их численность таяла с каждым днем, а защищаемый ими город постепенно превращался в разрушенное пепелище.
Испанцы понесли большие потери… Пленных мексиканцы приносили в жертву своим богам. Но тогда их относительная победа была редким событием.
Прошло 50 дней кровавой осады столицы Мексики, но город не сдавался и не хотел идти на перемирие, хотя его население вымирало от растущего голода и распространявшихся болезней. Кортес принимает решение разрушить город, начиная с тех домов, которые его войска будут занимать в ходе боев, не оставляя жителям никакой защиты на сметенных с лица земли улицах. В течение шести дней после принятия этого решения многочисленные войска Кортеса занимались именно страшным уничтожением одного из самых красивых городов мира. Мексиканцы пришли в оцепенение от того, что делали испанцы вместе со своими союзниками, и переживали такое отчаяние, которое начинало подрывать их решимость продолжать неравную борьбу.
Видя страдания горожан, Кортес неоднократно предлагал им прекратить сопротивление, но Куаутемок был непоколебим. Тогда он предпринял еще несколько разрушительных рейдов на центральную площадь города, в то время как Альварадо сжимал тиски вокруг центра столицы продвижением со своей стороны. На следующий день они атаковали еще один район города, около тысячи домов которого оставались нетронутыми, и несмотря на отчаянное сопротивление жителей — почти 12 ООО тысяч из них погибли, — захватили его. Индейские союзники испанцев во всех случаях проявляли особую жестокость по отношению к ацтекам.
Все обороняющиеся жители к этому времени сосредоточились в последнем укрепленном квартале Мехико. Чтобы сломить его защитников, Кортес приказал Сандовалю атаковать его на бригантинах с одной стороны, а сам обрушился на него по суше. Остававшиеся там жители оказывали наступавшим слабое сопротивление, поскольку у них почти не оставалось ни стрел, ни камней. Число убитых и взятых в плен в тот день ацтеков составило около 40 ООО человек. Страшные, душераздирающие плач, вопли и крики женщин и детей были невыносимы, а запах от гниющих тел был настолько нестерпимым, что испанцы вынуждены были покинуть эти места. К концу того дня оставались не захваченными лишь несколько каналов с запертыми в них каноэ. На следующее утро Кортес приказал своим людям более тщательно заблокировать выходы каналов в озеро, завалить некоторые из них полностью мусором, а другие перекрыть в ряде стратегических мест, чтобы не позволить руководству ацтеков во главе с Куаутемоком выбраться из города.
Несмотря на организованную испанцами блокаду, десятки каноэ смогли прорваться через нее, оставив позади сотни жителей, которые не смогли на них попасть и пытались отправиться вплавь, что привело к их массовой гибели. Одна из бригантин смогла догнать большое каноэ, в котором было около 20 человек, среди которых был вождь ацтеков. Куаутемок приготовился обороняться, но сдался, когда увидел несколько нацеленных на него аркебуз. Его сразу же доставили Кортесу, который пытался его успокоить обещаниями сохранить жизнь и некоторую власть. Затем он предложил ему обратиться к своим еще оборонявшимся воинам, которых оставалось около 70 ООО, и приказать им прекратить сопротивление и сдать оружие. Куаутемок выполнил эту просьбу, а увидев и услышав его, эти последние защитники города и империи повиновались его призыву. Это произошло 13 августа 1521 года.
Осада столицы ацтеков продолжалась три месяца. Кортес вел ее, имея 200 ООО индейцев-союзников, почти 900 испанцев, 80 лошадей, 16 пушек, 13 бригантин и 6000 каноэ. Он потерял 50 испанцев и несколько сот индейцев убитыми. Потери мексиканцев одними только убитыми превышали 100 000 человек, не считая тех, кто погиб от голода и болезней. Великолепная столица империи была почти полностью разрушена и совершенно разграблена. Многие ее жители были превращены в рабов с нанесением на них королевского клейма, а остальные отпущены на свободу. По случаю этой страшной победы Кортес приказал жечь на улицах уничтоженного города костры, чтобы одновременно уменьшить невыносимый запах разлагающихся тел погибших в этой чудовищной бойне. Через четыре дня генерал-капитан встретился с руководителями своих союзников, сердечно поблагодарил их за оказанную помощь, дал обещание вознаградить их за верную службу и разрешил им отправиться в свои дома. Обогащенные военной добычей и довольные победой над ненавистными правителями, индейцы разошлись по своим землям.
