Кръстоносците започват да напускат Константинопол в края на април 1097 г. Годфрид Буйонски е първият, който пристига в Никея, с Боемунд от Таранто, племенникът на Боемунд Танкред, Раймонд IV от Тулуза и Робърт II от Фландрия, които го следват, заедно с Петър I Отшелник и някои от оцелелите от Народния кръстоносен поход и малка
византийска сила под командването на Мануел Бутумит.Те пристигнаха на 6 май със сериозен недостиг на храна, но Боемънд уреди храната да бъде донесена по суша и по море.Те обсадиха града, започвайки на 14 май, като разпределиха силите си в различни участъци от стените, които бяха добре защитени с 200 кули.Боемонд се разположи на лагер от северната страна на града, Годфри на юг, а Реймонд и Адемар от Льо Пюи на източната порта.На 16 май турските защитници тръгват да атакуват кръстоносците, но
турците са победени в схватка със загуба на 200 души.Турците изпращат съобщения до Килидж Арслан с молба да се върне и когато той осъзнава силата на кръстоносците, бързо се връща назад.Преден отряд е победен от войски под командването на Реймънд и Робърт II Фландърски на 20 май, а на 21 май армията на кръстоносците побеждава Килидж в ожесточена битка, продължила дълго през нощта.Загубите са големи и от двете страни, но в крайна сметка султанът се оттегля въпреки молбите на никейските турци.Останалите кръстоносци пристигат през останалата част от май, като Робърт Куртоз и Стефан от Блоа пристигат в началото на юни.Междувременно Реймънд и Адемар построиха голяма обсадна машина, която беше навита до кулата Гонатас, за да се сблъскат със защитниците по стените, докато миньорите минират кулата отдолу.Кулата беше повредена, но не беше постигнат по-нататъшен напредък.Византийският император Алексий I избира да не придружава кръстоносците, а тръгва зад тях и прави своя лагер в близкия Пелеканум.Оттам той изпраща лодки, които се движат над земята, за да помогнат на кръстоносците да блокират езерото Асканий, което до този момент е било използвано от турците за снабдяване на Никея с храна.Лодките пристигат на 17 юни под командването на Мануел Бутумит.Генералът Татикиос също беше изпратен с 2000 пехотинци.Алексиос беше инструктирал Бутумит тайно да преговаря за предаването на града без знанието на кръстоносците.Татикиос беше инструктиран да се присъедини към кръстоносците и да атакува директно стените, докато Бутумит щеше да се престори, че прави същото, за да изглежда така, сякаш византийците са превзели града в битка.Това е направено и на 19 юни турците се предават на Бутумит.Когато кръстоносците открили какво е направил Алексиос, те били доста ядосани, тъй като се надявали да плячкосат града за пари и провизии.Бутумит обаче е обявен за дукс на Никея и забранява на кръстоносците да влизат в групи, по-големи от 10 мъже наведнъж.Бутумит изгони и турските генерали, които смяташе за също толкова неблагонадеждни.Семейството на Килидж Арслан отива в Константинопол и в крайна сметка е освободено без откуп.Алексиос даде на кръстоносците пари, коне и други подаръци, но кръстоносците не бяха доволни от това, вярвайки, че биха могли да имат дори повече, ако сами бяха превзели Никея.Бутумите нямаше да им позволят да напуснат, докато всички не се заклеха във васална принадлежност към Алексиос, ако все още не бяха го направили в Константинопол.Както в Константинопол, Танкред първоначално отказа, но в крайна сметка се предаде.Кръстоносците напускат Никея на 26 юни в два контингента: Боемунд, Танкред, Робърт II от Фландрия и Татикиос в авангарда, и Годфрид, Балдуин от Булон, Стефан и Хю от Вермандоа в тила.Татикий беше инструктиран да осигури връщането на превзетите градове в империята.Настроението им беше приповдигнато и Стивън писа на жена си Адела, че очакват да бъдат в Йерусалим след пет седмици.