Tentara salib mulai meninggalkan Konstantinopel pada akhir April 1097. Godfrey dari Bouillon adalah orang pertama yang tiba di Nicea, dengan Bohemond dari Taranto, keponakan Bohemond Tancred, Raymond IV dari Toulouse, dan Robert II dari Flanders mengikutinya, bersama dengan Peter the Pertapa dan beberapa orang yang selamat dari Perang Salib Rakyat, dan pasukan Bizantium kecil di bawah Manuel Boutoumites.Mereka tiba pada tanggal 6 Mei, sangat kekurangan makanan, tetapi Bohemond mengatur agar makanan dibawa melalui darat dan laut.Mereka mengepung kota mulai tanggal 14 Mei, menugaskan pasukan mereka ke berbagai bagian tembok, yang dipertahankan dengan baik dengan 200 menara.Bohemond berkemah di sisi utara kota, Godfrey di selatan, dan Raymond serta Adhemar dari Le Puy di gerbang timur.Pada tanggal 16 Mei para pembela Turki menyerang tentara salib, tetapiTurki dikalahkan dalam pertempuran kecil dengan kehilangan 200 orang.Orang Turki mengirim pesan ke Kilij Arslan memintanya untuk kembali, dan ketika dia menyadari kekuatan tentara salib dia segera berbalik.Rombongan muka dikalahkan oleh pasukan di bawah Raymond dan Robert II dari Flanders pada tanggal 20 Mei, dan pada tanggal 21 Mei tentara salib mengalahkan Kilij dalam pertempuran sengit yang berlangsung hingga larut malam.Kerugian berat di kedua sisi, tetapi pada akhirnya sultan mundur meskipun ada permintaan dari orang-orang Turki Nicea.Tentara salib lainnya tiba sepanjang sisa bulan Mei, dengan Robert Curthose dan Stephen dari Blois tiba pada awal Juni.Sementara itu, Raymond dan Adhemar membangun mesin pengepungan besar, yang digulung ke Menara Gonatas untuk menyerang para pembela di tembok sementara penambang menambang menara dari bawah.Menara itu rusak tetapi tidak ada kemajuan lebih lanjut.Kaisar Bizantium Alexios I memilih untuk tidak menemani tentara salib, tetapi berbaris di belakang mereka dan membuat kemahnya di dekat Pelecanum.Dari sana, dia mengirim perahu, berguling di atas tanah, untuk membantu tentara salib memblokade Danau Ascanius, yang sampai saat ini digunakan oleh Turki untuk memasok makanan ke Nicaea.Kapal tiba pada 17 Juni, di bawah komando Manuel Boutoumites.Jenderal Tatikios juga dikirim, dengan 2.000 prajurit berjalan kaki.Alexios telah menginstruksikan Boutoumites untuk diam-diam merundingkan penyerahan kota tanpa sepengetahuan tentara salib.Tatikios diperintahkan untuk bergabung dengan tentara salib dan melakukan serangan langsung ke tembok, sementara orang Boutoum berpura-pura melakukan hal yang sama agar terlihat seolah-olah Bizantium telah merebut kota dalam pertempuran.Ini dilakukan, dan pada tanggal 19 Juni Turki menyerah kepada Boutoumites.Ketika tentara salib mengetahui apa yang telah dilakukan Alexios, mereka sangat marah, karena mereka berharap dapat menjarah kota untuk mendapatkan uang dan perbekalan.Boutoumites, bagaimanapun, dinamai dux of Nicaea dan melarang tentara salib masuk dalam kelompok yang lebih besar dari 10 orang sekaligus.Boutoumites juga mengusir para jenderal Turki, yang dia anggap tidak dapat dipercaya.Keluarga Kilij Arslan pergi ke Konstantinopel dan akhirnya dibebaskan tanpa uang tebusan.Alexios memberikan uang, kuda, dan hadiah lainnya kepada tentara salib, tetapi tentara salib tidak senang dengan ini, percaya bahwa mereka dapat memperoleh lebih banyak lagi jika mereka sendiri yang merebut Nicaea.Boutoumites tidak akan mengizinkan mereka pergi sampai mereka semua bersumpah sebagai pengikut Alexios, jika mereka belum melakukannya di Konstantinopel.Seperti yang dia lakukan di Konstantinopel, Tancred pada awalnya menolak, tetapi akhirnya menyerah.Tentara salib meninggalkan Nicea pada tanggal 26 Juni dalam dua kontingen: Bohemond, Tancred, Robert II dari Flanders, dan Tatikios di barisan depan, dan Godfrey, Baldwin dari Boulogne, Stephen, dan Hugh dari Vermandois di belakang.Tatikios diperintahkan untuk memastikan kembalinya kota-kota yang direbut ke kekaisaran.Semangat mereka tinggi, dan Stephen menulis kepada istrinya Adela bahwa mereka diharapkan tiba di Yerusalem dalam lima minggu.