عمر تصمیم گرفت بلافاصله پس از شکست ایرانیان در نهاوند در حالی که از مزیت روانی برخوردار بود، ضربه بزند.عمر باید تصمیم می گرفت که کدام یک از سه استان را اول فتح کند: فارس در جنوب، آذربایجان در شمال یا اصفهان در مرکز.عمر اصفهان را که قلب امپراتوری ایران و مجرای تدارکات و ارتباطات پادگان های ساسانی بود، انتخاب کرد و تصرف آن، فارس و آذربایجان را از خراسان، دژ مستحکم یزدگرد، منزوی کرد.پس از تصرف فارس و اصفهان، حملات بعدی به طور همزمان به آذربایجان، استان شمال غربی و سیستان، شرقی ترین استان امپراتوری ایران انجام می شود.فتح آن ولایات، خراسان را منزوی و آسیب پذیر می کرد که آخرین مرحله فتح ایران ساسانی است.مقدمات تا ژانویه 642 کامل شد. عمر عبدالله بن عثمان را به عنوان فرمانده نیروهای مسلمانان برای حمله به اصفهان منصوب کرد.نعمان بن مقارن از نهاوند به همدان لشكركشي كرد و سپس 370 كيلومتر (230 مايل) جنوب شرقي به سمت شهر اصفهان پيش رفت و سپاه ساساني را در آنجا شكست داد.فرمانده دشمن شهرورازجدویه به همراه یکی دیگر از سرداران ساسانی در جریان نبرد به شهادت رسیدند.نعمان با نیروهای تازه نفس از بصره و کوفه به فرماندهی ابوموسی اشعری و احنف بن قیس، شهر را محاصره کرد.محاصره برای چند ماه ادامه یافت تا اینکه شهر تسلیم شد.