Os cruzados começaram a deixar Constantinopla no final de abril de 1097. Godfrey de Bouillon foi o primeiro a chegar a Nicéia, com Bohemond de Taranto, o sobrinho de Bohemond Tancred, Raymond IV de Toulouse e Roberto II de Flandres seguindo-o, junto com Pedro, o Eremita e alguns dos sobreviventes da Cruzada do Povo, e uma pequena força
bizantina comandada por Manuel Boutoumites.Eles chegaram em 6 de maio, com muita falta de comida, mas Bohemond providenciou para que a comida fosse trazida por terra e por mar.Eles sitiaram a cidade a partir de 14 de maio, distribuindo suas forças em diferentes seções das muralhas, que eram bem defendidas com 200 torres.Bohemond acampou no lado norte da cidade, Godfrey no sul e Raymond e Adhemar de Le Puy no portão leste.Em 16 de maio, os defensores turcos saíram para atacar os cruzados, mas os
turcos foram derrotados em uma escaramuça com a perda de 200 homens.Os turcos enviaram mensagens a Kilij Arslan implorando para que ele voltasse, e quando ele percebeu a força dos cruzados, ele rapidamente voltou atrás.Um grupo avançado foi derrotado pelas tropas comandadas por Raymond e Robert II de Flandres em 20 de maio, e em 21 de maio o exército cruzado derrotou Kilij em uma batalha campal que durou até tarde da noite.As perdas foram pesadas em ambos os lados, mas no final o sultão recuou, apesar dos apelos dos turcos de Nicéia.O resto dos cruzados chegaram durante o resto de maio, com Robert Curthose e Stephen de Blois chegando no início de junho.Enquanto isso, Raymond e Adhemar construíram uma grande máquina de cerco, que foi lançada até a Torre Gonatas para enfrentar os defensores nas paredes enquanto os mineiros mineravam a torre por baixo.A torre foi danificada, mas nenhum progresso foi feito.O imperador bizantino Aleixo I escolheu não acompanhar os cruzados, mas marchou atrás deles e acampou nas proximidades de Pelecanum.De lá, ele enviou barcos, rolados por terra, para ajudar os cruzados a bloquear o lago Ascânio, que até então havia sido usado pelos turcos para abastecer Nicéia com alimentos.Os barcos chegaram a 17 de junho, sob o comando de Manuel Boutoumites.O general Tatikios também foi enviado, com 2.000 soldados de infantaria.Alexios instruiu Boutoumites a negociar secretamente a rendição da cidade sem o conhecimento dos cruzados.Tatikios foi instruído a se juntar aos cruzados e fazer um ataque direto às muralhas, enquanto Boutoumites fingiria fazer o mesmo para parecer que os bizantinos haviam capturado a cidade em batalha.Isso foi feito e, em 19 de junho, os turcos se renderam a Boutoumites.Quando os cruzados descobriram o que Aleixo havia feito, ficaram muito zangados, pois esperavam saquear a cidade em busca de dinheiro e suprimentos.Boutoumites, no entanto, foi nomeado duque de Nicéia e proibiu os cruzados de entrar em grupos maiores que 10 homens por vez.Boutoumites também expulsou os generais turcos, que ele considerava igualmente indignos de confiança.A família de Kilij Arslan foi para Constantinopla e acabou sendo libertada sem resgate.Aleixo deu dinheiro, cavalos e outros presentes aos cruzados, mas os cruzados não gostaram disso, acreditando que poderiam ter recebido ainda mais se tivessem capturado Nicéia.Boutoumites não permitiriam que eles partissem até que todos tivessem feito um juramento de vassalagem a Aleixo, se ainda não o tivessem feito em Constantinopla.Como fizera em Constantinopla, Tancredo a princípio recusou, mas acabou cedendo.Os cruzados deixaram Nicéia em 26 de junho em dois contingentes: Boemundo, Tancredo, Roberto II de Flandres e Tatikios na vanguarda, e Godofredo, Balduíno de Boulogne, Estêvão e Hugo de Vermandois na retaguarda.Tatikios foi instruído a garantir o retorno das cidades capturadas ao império.O ânimo deles estava alto, e Stephen escreveu para sua esposa Adela que eles esperavam estar em Jerusalém em cinco semanas.