Стремясь извлечь максимальную выгоду из этой победы, граф Сен-Жилльский внезапно начал штурм: гарнизон выстоял, и даже разрушение одной башни, подкопанной саперами тулузской армии, никак не повлияло на ведение осады. Благодаря озеру осажденные легко могли прорвать окружение, ограниченное крепостной стеной: барки Никеи шли бесконечной вереницей, они привозили фураж и провизию, а также небольшие отряды, которые прочесывали местность, безжалостно истребляя одиноких паломников и фуражиров христианской армии. Будучи не в состоянии остановить движение турецких барок, латиняне обратились с призывом о помощи к Алексею Комнину, который приказал флотилии подойти к берегам Мраморного моря, как можно ближе к озеру. Длинные упряжки быков протащили византийские барки через поля и холмы: «В день, когда барки были доставлены, их не стали сразу же спускать на воду; а когда настала ночь, на борт взошли хорошо вооруженные туркополы (вспомогательные воины турецкого происхождения). На рассвете флотилия в боевом порядке вышла на середину озера и направилась к городу. Увидев ее, турки пребывали в недоумении, не понимая, чьи это были корабли — турецкие или императорские. Когда они поняли, что это были императорские войска, то, охваченные ужасом, они принялись плакать и стенать, тогда как франки ликовали и славили Бога». Потеряв контроль над озером, никейские турки вскоре пали духом: они боялись жестокости штурма, о неотвратимости которого говорили латинские приготовления. Император Алексей тоже опасался последствий штурма то ли потому, что предводитель франков, отличавшийся беспримерной храбростью, мог отказаться отдать ему завоеванный город, то ли потому, что грабеж, который победители не преминули бы начать, оставил бы от города лишь камни да штукатурку. Перед лицом общей опасности между гарнизоном и василевсом возникло некое подобие взаимопонимания, и император отправил к туркам одного из своих приближенных. Было решено, что в случае капитуляции турки со своими семьями и всем имуществом вверят свои жизни императору, а он в дальнейшем дарует им свободу.

За несколько минут до установленного крестоносцами времени штурма над башнями крепости взвились императорские знамена (26 июня 1097 г.). Безусловно, Никея была отнята у турок, но крестоносцы остались без добычи, на которую рассчитывали. Раймунд Сен-Жилльский и Танкред напрасно во всеуслышанье заявляли о коварных махинациях императорской политики, имперские войска оставались непоколебимыми, и, под предлогом предотвращения грабежа, крестоносцам запретили даже входить в покоренный город! Такая политика являлась законным следствием клятвы, которую принесли друг другу василевс и верховные бароны; тем не менее, с психологической точки зрения это являлось ошибкой, как и то, что василевс не пожелал сам возглавить христианский поход. Разумеется, Алексей должен был оставаться в западной Анатолии для того, чтобы уничтожить турок, обосновавшихся в Ионии и на всей прибрежной полосе полуострова. Разумеется, он послал корпус императорской армии под командованием Татикия (крещеного турка), который сопровождал западноевропейские войска. Тем не менее, крестоносцы будут говорить о том, что василевс Алексей предал «армию Христа». Эта армия, действовавшая в Никее от имени императора, обретет прежнюю свободу по мере продвижения в глубь Анатолии. При входе в Северную Сирию торжественные обещания будут так прочно забыты, что об обещании императору отдать Антиохию никто из баронов даже и не вспомнит.

28 июня 1097 г. отряды латинян один за другим покинули Никею; они решили пересечь юго-восточную часть Анатолии. Но, как только они добрались до первых возвышенностей плато, добывать пропитание стало все сложнее. Дабы облегчить эту задачу, армия разделилась на два корпуса, что к тому же ускорило ее продвижение. В авангарде, плотно сомкнув ряды, ехали нормандцы из Франции и Италии, чуть позади двигалась основная часть войска под предводительством Адемара Монтейского, Готфрида Бульонского, Раймунда Сен-Жилльского и Гуго де Вермандуа. Находясь в засаде по сторонам длинной колонны, анатолийские турки следили за ней с момента выхода из Никеи. Как только армия разделилась на два корпуса, они решились атаковать. Чтобы противостоять христианскому вторжению два главных турецких правителя Анатолии — Кылыч Арслан, правитель Никеи, потерявший вместе со столицей семью и все имущество, и эмир Гази ибн Данишменд, правитель Каппадокии и Понта, забыли о вражде. Все турецкие войска, находившиеся на территории бывшей Византийской империи объединились, чтобы попытаться в одной битве разбить христианские войска: «Они яростно атаковали Боэмунда и его соратников… Мудрый Боэмунд, увидев вдалеке несчетное множество турок, испускавших дьявольские вопли, приказал своим рыцарям тотчас же спешиться и поставить палатки. Не успели они сделать это, как он вновь обратился к рыцарям: „Сеньоры и доблестные рыцари Христовы, со всех сторон нас ожидает тяжелая битва. Пусть все рыцари храбро двинутся вперед, а пехотинцы быстро и осторожно разобьют лагерь". Когда это было сделано, нас уже со всех сторон окружили турки, которые сражались, метали дротики и посылали стрелы на необычайно дальнее расстояние. И мы, хотя и были не способны им противостоять и выдержать натиск такого большого количества врагов, в едином порыве выступили им навстречу. Даже наши женщины в тот день были нам великой подмогой, поднося воду сражающимся и постоянно ободряя их в сражении, наступлении и при защите». Рассказ Анонима вполне ясен и исключает разные толкования: авангард был застигнут врасплох и окружен! Все же Боэмунд успел предупредить герцога Готфрида, и только благодаря быстрому появлению второго корпуса армии этот день завершился победой франков.

В сопровождении пятидесяти рыцарей Готфрид первым явился на помощь. За ним в полном составе скакал лотарингский корпус, далее следовали все отряды франкской армии. На поле битвы буквально хлынула вся латинская конница: под прикрытием холмов корпус под командованием папского легата предпринял обходной маневр. Кылыч Арслан увидел происходящее, когда его войска были почти полностью окружены. Бегство было всеобщим: «С приближением наших рыцарей, турки, сарацины и все варварские народы тотчас же обратились в бегство через горные ущелья и равнины… Они с удивительной быстротой добрались до своего лагеря, но долго там оставаться не могли. Тогда они продолжили отступление, и мы преследовали их и убивали в течение всего дня» (Аноним).

Войска отдохнули несколько дней недалеко от места сражения, находящегося в нескольких километрах от византийского города Дорилеи (нынешний Эскишехир). 4 июля они снова направились к Филомелиону (Аскшехиру) и Иконию (Конье). Армия жестоко страдала от голода и жажды: эта местность была голой и пустынной, да еще вдобавок Кылыч Арслан приказал вывезти оттуда всех жителей, сжечь урожай и отравить воду в редких колодцах. Пеший переход через Фригию и Ликаонию в июле месяце под раскаленным солнцем и при слепящем свете был настоящим испытанием сил: «Мы преследовали турок через пустыни, иссушенные и обезлюдевшие земли, откуда трудно было выйти живыми. Нас беспрестанно мучили голод и жажда, и нам почти нечего было есть кроме терновника, который мы рвали и терли меж руками: вот такой скудной пищей мы кормились. Там умерла большая часть наших лошадей, так что многие наши рыцари оказались пешими. Из-за нехватки лошадей мы брали вместо них быков, и при крайней нужде нашу поклажу несли козы, бараны и собаки» (Аноним).

Примерно 15 августа армия дошла до Икония: несколько богатых пастбищ смогли восполнить недостаток лошадей, но войско не нашло ни пропитания, ни каких-либо припасов. С момента поражения при Дорилее турки придерживались правила сжигать землю… «Когда они подходили к крепости или к городу, они обманывали местных жителей и говорили: „Мы победили всех христиан, и наша победа была такова, что ни один из них больше никогда не осмелится выступить против нас. Дайте же нам войти". Ворвавшись в город, они грабили церкви, жилища и все остальное; уводили с собой лошадей, ослов, мулов, уносили золото и серебро и все, что могли найти; брали с собой сыновей христиан и сжигали все, что могло быть пригодным, но всегда трепетали и убегали при нашем появлении» (Аноним). Единственную помощь крестоносцам оказывали местные христиане, которые благоразумно прятались во время прохода турецкого арьергарда. Сами терпя лишения, они не могли обеспечить пропитание, но зато они давали весьма полезные советы крестоносцам: «Жители этой местности убеждали и предупреждали нас, чтобы мы взяли с собой бурдюки, наполненные водой, ибо в течение целого дня ходьбы мы испытывали большую нужду в воде. Мы сделали так, пока не добрались до реки, где стали лагерем на два дня».