Nach zweimonatiger Belagerung überzeugte Pappenheim schließlich Tilly, der Verstärkung mitgebracht hatte, am 20. Mai mit 40.000 Mann unter dem persönlichen Kommando von Pappenheim die Stadt zu stürmen.Auf einen schwedischen Entsatzangriff hatten die Magdeburger vergeblich gehofft.Am letzten Tag der Belagerung entschieden die Stadträte, dass es an der Zeit sei, um Frieden zu bitten, doch die Nachricht von ihrer Entscheidung erreichte Tilly nicht rechtzeitig.Am frühen Morgen des 20. Mai begann der Angriff mit schwerem Artilleriefeuer.Bald darauf starteten Pappenheim und Tilly Infanterieangriffe.Die Befestigungsanlagen wurden durchbrochen und die kaiserlichen Streitkräfte konnten die Verteidiger überwältigen und das Kröcken-Tor öffnen, wodurch die gesamte Armee in die Stadt eindringen und sie plündern konnte.Die Verteidigung der Stadt wurde weiter geschwächt und demoralisiert, als Feldherr Dietrich von Falkenberg von katholischen kaiserlichen Truppen erschossen wurde.Die Plünderung Magdeburgs gilt als das schlimmste Massaker des Dreißigjährigen Krieges und forderte etwa 20.000 Todesopfer.Magdeburg, damals mit weit über 25.000 Einwohnern im Jahr 1630 eine der größten Städte Deutschlands, erlangte erst im 18. Jahrhundert wieder an Bedeutung.