334 p.n.e.Aleksandar je napokon krenuo na pohod na Persiju. Upravu Makedonije dao je Antipateru. Antipater je, da održi mir u Grčkoj, raspolagao vojskom od 13,000 ljudi. Vojska kojom je zapovijedao Aleksandar brojila je oko 30,000 pješaka i 5000 konjanika: oko 15,000 makedonaca, 7,000 vojnika iz grčkih gradova, te plaćenike. Drugi po rangu u makedonskoj vojsci bio je iskusni vojskovođa Parmenion. Persijsko carstvo je bilo u velikoj krizi. Lokalni satrapi su u gradovima i pokrajinama vladali praktički samostalno. Zbog toga perzijanci nisu imali veliku kopnenu vojsku, već tek mornaricu. Prvi sudar sa persijskom vojskom bila je bitka kod Granika, 334 p.n.e
Makedonska falanga pokazala se superiorna Persijancima i Aleksandar je ostvario potpunu pobjedu.
Zarobljenici su poslani u Grčku svezani u lancima. Mnogi gradovi u Maloj Aziji otvorili su Aleksandru vrata i dočekali ga kao spasitelja. Oni koji su pružali otpor bili su zauzeti silom i surovo kažnjeni. U osvojenim gradovima Aleksandar je zbacivao tirane i uspostavljao demokratska uređenja, čime se osigurao od eventualnih pobuna. Aleksandar je odbijao voditi pomorsku bitku s persijancima, već je krenuo na osvajanje pomorskih gradova, suzivši tako prostor persijskoj floti. Prilikom ulaska u grad Gordion, Aleksandar je mačem presjekao čuveni Gordijski čvor. Prema legendi onaj koji razriješi ovaj zamršeni čvor vladat će svijetom. Presijecanjem čvora, Aleksandar je ispunio proročanstvo. Darije III., persijski kralj, poražen je i u drugoj Bitci kod Isa, 333 p.n.e.. Darije je pobjegao, ali je njegova porodica zarobljena. Odbivši sve Darijeve ponude za pregovore, Aleksandar nastavlja vojni pohod. 332 p.n.e.bez otpora ulazi u Egipat, gdje su ga slavili kao osloboditelja, dok su mu egipatski sveštenici ukazali "božanske počasti". U Egiptu je osnovao grad Aleksandrija, 331 p.n.e.. Mnogi od njih su se zvali "Aleksandrija". Kroz cijeli svoj pohod Aleksandar je osnovao nekoliko gradova, većinom iz vojnih razloga . Te je tako postao najvažniji kulturni , trgovački grad onoga doba. Poznata Aleksandrijska biblioteka sadržavala je 700.000 povelja pergamenta , što odgovara sadržaju od 100.000 knjiga. U međuvremenu, Antipater je u Grčkoj porazio spartanskog kralja Agisa III. u bitci kod Megalopolisa, 331 p.n.e, pa je pohod mogao biti mirno nastavljen.
Teško pristupačan i okružen morem, grad Tir se nije htio predati. Opsada Tira trajala je sedam mjeseci, ali je grad zauzet 332 p.n.e.. Nakon zauzimanja, oko 10.000 ljudi je masakrirano, a svi preostali, njih oko 30.000, prodani su kao robovi. Krenuvši dalje na istok, Aleksandar je porazio Darija III. u bitci kod Gaugamele i zauzeo Persepolis, 331 p.n.e.. Kada se Darije htio predati ubio ga je njegov sluga Bes i proglasio se njegovim nasljednikom kao Artakserko IV.. Krenuvši u potjeru za Besom Aleksandrova vojska je došla do Kabula, zatim je prešla 3.000 metara visok prijevoj preko planinskog masiva Hindukuša i spustila se u dolinu rijeke Amu-Darja , gdje je Aleksandar ubio persijskog vojskovođu Besa i u cijelosti pokorio Persijsko carstvo. Aleksandar se proglasio nasljednikom Persijskog carstva i Babilon proglasio glavnim gradom svog imperija.
327 p.n.e. Aleksandar je krenuo na novi vojni pohod dalje na istok, i došao do gornjeg toka rijeke Ind. Ustanovili su da je rijeka puna krokodila za koje se tada vjerovalo da ih ima isključivo u Nilu. Došao je do zaključka da je Ind izvorište Nila i naredio admiralu Nearhu da izgradi flotu brodova kako bi mogao vojsku vratiti natrag u Egipat ploveći niz Ind do Nila. Premda je ukupan broj ljudi iznosio više od 100.000, to je uključivalo i žene, djecu, zabavljače i drugo. Vojna sila je bila oko 40,000 vojnika. Istočne dijelove Persije osvojio je bez većeg otpora. Indijski vladar Por dočekao ga je kod rijeke Hidasp sa velikom vojskom koja je uključivala i 200 ratnih slonova. Bitka kod Hidaspa, 326 p.n.e., bila je krvava. Slonovi su nabijali makedonce kljovama dok su makedonci slonove tjerali bakljama. U metežu koji je nastao, slonovi su gazili i jedne i druge. Aleksandar je ipak pobijedio i zarobio Pora, kojeg je zatim oslobodio i prepustio mu civilnu upravu zemlje. Koliko je daleko na istok dospio, nije poznato. Kada je Aleksandar namjeravao ići dalje na istok do kraja svijeta vojska je počela pokazivati znakove pobune. Surova klima i tropske kiše smanjile su moral i Aleksandar je pristao na povratak u Vabilon. Prema legendi, kada su vojnici odbili slijediti ga i odbacili oružje, Aleksandar se zatvorio u svoj šator i počeo plakati. 327 p.n.e. Aleksandar je planirao vojni pohod na sjever Afrike. Vojska je već bila spremna, ali je Aleksandar iznenada umro,13 marta u Vabilonu gradu kojeg je namjeravao proglasiti prijestolnicom svog golemog carstva.