זה היה כנראה בשנת 340 או 339 לפני הספירה כי ארתחשסתא הצליח לבסוף לכבושאת מצרים .לאחר שנים של הכנות מקיפות ומדוקדקות, כינס המלך והוביל באופן אישי מארח גדול שכלל שכירי חרב יוונים מתבאי, ארגוס, אסיה הקטנה, ואלה בפיקודו של שכיר החרב המעצב מרודוס, כמו גם צי מלחמה ומספר של ספינות תובלה.למרות שצבאו של ארתחשסתא עלה במידה ניכרת על זה של מקבילו המצרי נקטנבו השני, הקושי לצעוד דרך היבשה מדרום לעזה והנהרות הרבים של מצרים העליונה עדיין היוו, כמו בפלישות הקודמות, אתגר, שהורכב, לפי דיודורוס. סיקולוס, על ידי סירובם של הפרסים לעשות שימוש במדריכים מקומיים.הפלישה התחילה בצורה גרועה, שכן ארתחשסתא איבד כמה חיילים לחול טובעני בבאראתרה, וניסיון של חייליו התבאנים לכבוש את פלוסיום הותקף בהצלחה על ידי חיל המצב.ארתחסתא יצר אז שלוש דיוויזיות של חיילי הלם, כל אחת עם מפקד יווני ומפקח פרסי, תוך שהוא נשאר בעצמו בפיקוד על המילואים.יחידה אחת, שאליה הקצה את הת'באנים, כוח של פרשים וחיל רגלים אסיאתי, הופקדה לכבוש את פלוסיום, בעוד שניה, בפיקודו של המנטור מרודוס והסריס באגואס, נשלחה נגד בובסטיס.הדיוויזיה השלישית, שכללה את הארגיבים, כמה חיילי עילית לא מוגדרים ו-80 טרירמות, הייתה אמורה להקים ראש גשר על הגדה הנגדית של הנילוס.לאחר שניסיון לעקור את הארגיבים נכשל, נסוג נקטנבו לממפיס, מה שגרם לחיל המצב הנצור של פלוסיום להיכנע.בובסטיס נכנע גם הוא, כאשר שכירי החרב היוונים בחיל המצב השלימו עם הפרסים לאחר שנפלו עם המצרים.בעקבותיו הגיע גל כניעות, שפתח את הנילוס לצי של ארתחשסתא וגרם לנקטנבו לאבד את הלב ולנטוש את ארצו.לאחר הניצחון הזה על המצרים, ארתחשסתא הרס את חומות העיר, החל בשלטון אימה, והתחיל לבזוז את כל המקדשים.פרס השיגה כמות משמעותית של עושר מהביזה הזו.ארתחשסתא גם העלה מסים גבוהים וניסה להחליש את מצרים מספיק כדי שלעולם לא תוכל להתקומם נגד פרס.במשך 10 השנים שפרס שלטה במצרים, המאמינים בדת הילידים נרדפו ונגנבו ספרי קודש.לפני שחזר לפרס, הוא מינה את פרנדרס לסטראפ של מצרים.עם העושר שהושג מכיבושו מחדש של מצרים, ארתחשסתא הצליח לתגמל בשפע את שכירי החרב שלו.לאחר מכן חזר לבירתו לאחר שהשלים בהצלחה את פלישתו למצרים.