Két hónapos ostrom után Pappenheim végül meggyőzte Tillyt, aki erősítést hozott, hogy május 20-án 40 000 emberrel rohamozza meg a várost Pappenheim személyes parancsnoksága alatt.A magdeburgiak hiába reménykedtek svéd segélytámadásban.Az ostrom utolsó napján a tanácsosok úgy döntöttek, ideje perelni a békéért, de döntésük híre nem jutott el időben Tillyhez.Május 20-án kora reggel erős tüzérségi tűzzel kezdődött a támadás.Nem sokkal ezután Pappenheim és Tilly gyalogsági támadásokat indított.Az erődítményeket áttörték, és a birodalmi erők legyőzték a védőket, és kinyitották a Kröcken-kaput, ami lehetővé tette, hogy az egész hadsereg belépjen a városba, hogy kifoszthassa azt.A város védelme tovább gyengült és demoralizálódott, amikor Dietrich von Falkenberg parancsnokot a katolikus császári csapatok agyonlőtték.A Magdeburg kifosztását a harmincéves háború legrosszabb mészárlásaként tartják számon, amely körülbelül 20 000 ember halálát okozta.Magdeburg, amely akkoriban Németország egyik legnagyobb városa, 1630-ban jóval több mint 25 000 lakossal, csak a 18. században nyerte vissza jelentőségét.