Хрестоносці почали залишати Константинополь наприкінці квітня 1097 року. Годфрід Бульйонський був першим, хто прибув до Нікеї, а за ним — Боемунд Тарентський, племінник Боемунда — Танкред, Раймонд IV Тулузький і Роберт II Фландрський, а також Петро I. Відлюдник і деякі з тих, хто вижив під час Народного хрестового походу, а також невелике
візантійське військо під командуванням Мануеля Бутуміта.Вони прибули 6 травня, відчуваючи серйозну нестачу їжі, але Боемунд домовився про доставку їжі сушею та морем.Вони взяли місто в облогу, починаючи з 14 травня, розподіливши свої сили на різні ділянки стін, які були добре захищені 200 вежами.Боемунд розташувався на північній стороні міста, Годфрі на південній, а Раймонд і Адемар з Ле-Пюї на східній брамі.16 травня турецькі захисники рушили в атаку на хрестоносців, але
турки зазнали поразки в сутичці, втративши 200 чоловік.Турки надіслали послання Кілідж Арслану, благаючи його повернутися, і коли він усвідомив силу хрестоносців, швидко повернув назад.20 травня передовий загін був розбитий військами Раймонда та Роберта II Фландрських, а 21 травня армія хрестоносців перемогла Кілій у запеклій битві, яка тривала до ночі.Втрати були важкі з обох сторін, але врешті-решт султан відступив, незважаючи на благання нікейських турків.Решта хрестоносців прибули протягом травня, а на початку червня прибули Роберт Куртоз і Стефан Блуа.Тим часом Раймонд і Адемар побудували велику облогову машину, яку підкотили до вежі Гонатас, щоб вступити в бій із захисниками на стінах, поки шахтарі мінували вежу знизу.Вежа була пошкоджена, але подальшого прогресу не було.Візантійський імператор Олексій I вирішив не супроводжувати хрестоносців, а рушив позаду них і розбив свій табір у сусідньому Пелекані.Звідти він послав човни, які прокотилися над землею, щоб допомогти хрестоносцям блокувати Асканієве озеро, яке до цього моменту використовувалося турками для постачання Нікеї продовольством.Човни прибули 17 червня під командуванням Мануеля Бутуміта.Був також посланий генерал Татікій з 2000 піших солдатів.Олексій доручив Бутуміту таємно домовитися про здачу міста без відома хрестоносців.Татікію було доручено приєднатися до хрестоносців і здійснити прямий штурм стін, а Бутуміт удавав, що робить те саме, щоб виглядало так, ніби візантійці захопили місто в битві.Це було зроблено, і 19 червня турки капітулювали перед Бутумітом.Коли хрестоносці дізналися, що зробив Олексій, вони були дуже розлючені, оскільки сподівалися пограбувати місто заради грошей і припасів.Проте Бутуміт був названий герцогом Нікеї і заборонив хрестоносцям входити групами, що перевищують 10 чоловік одночасно.Бутуміт також вигнав турецьких генералів, яких він вважав такими ж не заслуговуючими довіри.Сім'я Кілідж Арслана поїхала до Константинополя і зрештою була звільнена без викупу.Олексій дав хрестоносцям гроші, коней та інші подарунки, але хрестоносці були незадоволені цим, вважаючи, що могли б мати ще більше, якби самі захопили Нікею.Бутуміти не дозволяли їм виїхати, доки всі вони не принесуть клятву васальної залежності Олексію, якщо вони ще не зробили цього в Константинополі.Як і в Константинополі, Танкред спочатку відмовився, але зрештою здався.26 червня хрестоносці залишили Нікею двома контингентами: Боемунд, Танкред, Роберт II Фландрський і Татікій в авангарді, а Годфруа, Болдуін Булонський, Стефан і Гуго Вермандуа в тилу.Татікію було доручено забезпечити повернення захоплених міст імперії.Їхній настрій був піднесений, і Стівен написав своїй дружині Аделі, що вони очікують бути в Єрусалимі через п’ять тижнів.