В вооружении и выучке иудейские воины сильно уступали закаленным в боях четырем римским легионам и их сирийским союзникам, давшим всю кавалерию и большую часть легковооруженной пехоты в 60-тысячное войско Тита.
Римляне разбили три лагеря на расстоянии полутора километров от иерусалимских стен. Промежутки между лагерями охраняли лучники и пращники, а также кавалерийские разъезды. Стороны обстреливали друг друга из метательных машин камнями и стрелами. Римляне построили из бревен подступы к стенам, сверху прикрытые землей и сырыми кожами — далекий прообраз современных блиндажей. Под самыми стенами они возвели четыре осадные башни, где поместили тараны для разрушения стен. Осажденные обвешивали стены мешками с шерстью, чтобы самортизировать таранные удары. Сами тараны иудеи отталкивали от стен с помощью специальных приспособлений. Во время вылазки им удалось сжечь одну из башен. В этом бою был ранен Тит.
На пятнадцатый день осады римляне пробили проломы в первой стене и овладели ею. Они попытались овладеть второй стеной, но иудеи обстреливали легионеров со всех сторон, и те не могли развернуться на узких иерусалимских улицах. Римлянам удалось удержать лишь северную часть второй стены. Они решили захватить дворец Антония, который прикрывал путь к храму и в Верхний город. Тит через Иосифа Флавия предложил защитникам Иерусалима капитулировать, но иудеи решили защищать свой священный город до конца.
За 17 дней римляне построили против дворца Антония четыре вала, на которые поставили стенобитные машины. Однако осажденные сделали подкоп, подперли его деревянными столбами, а затем столбы подожгли. В образовавшийся провал рухнул один из валов вместе с машинами и воинами. Через два дня иудеи сделали вылазку против другого вала, но были отражены.
Тит понял, что быстрым штурмом Иерусалим не взять, и решил блокировать город. Десятикилометровая линия валов отрезала Иерусалим от внешнего мира. Среди осажденных начался голод. В городе распространились эпидемии.
Тем временем римляне возвели новый вал против замка Антония. Иудеи пытались поджечь римские укрепления, но неудачно. С вала удалось разрушить стену замка, но обороняющиеся построили новую стену.
Захватить дворец Антония помог случай. 22 солдата и один трубач тайно пробрались туда через пролом в стене и уничтожили передовую стражу, после чего трубач подал сигнал к атаке. Тит во главе одного из легионов занял замок и стал по подземному ходу продвигаться к храму. Однако иудеям удалось оттеснить римлян обратно в замок и удержать подступы к храму.
Стены храма, выложенные из массивных плит, тараны не могли сокрушить. Тит приказал разобрать дворец Антония, чтобы открыть дорогу к храму. Затем началось строительство осадных валов возле храма. В конце концов римлянам удалось поджечь храмовые ворота. Пожар распространился на весь храм. Большинство его защитников сумели пробраться в Верхний город, где под руководством Иоанна Гисхалы и Симона, сына Гиора, продолжили борьбу. С помощью осадных машин римляне пробили стены Сиона. Его защитники ушли в подземелья. Предводители иудеев были пленены, а Иерусалим разрушен.
Иосиф Флавий утверждал, что во время осады погибло 1100 тысяч человек, а 97 тысяч оказалось в плену и было продано в рабство. С учетом нашей оценки общего числа жителей, находившихся в Иерусалиме в период осады, и предполагая, что данные Флавия о количестве пленных близки к истине, можно предположить, что в городе погибло 140–150 тысяч иудеев.
После падения Иерусалима в Иудее сохранилось еще несколько очагов сопротивления. Последняя крепость Моссада была взята римлянами только в 73 году.
Победа римлян была предопределена с самого начала восстания из-за их огромного численного и материального превосходства. Однако иудеи фанатично оборонялись, даже сознавая безнадежность своего положения, и поэтому борьба затянулась на несколько лет.
В 132 году н. э. при императоре Адриане Иудея восстала вновь Адриан стал восстанавливать Иерусалим в виде типичного римского города, а не священного центра иудеев — с цирком и языческими храмами. Император запретил обрезание и издал новые законы, затруднившие отправление иудейских обрядов. Это возмутило иудейский народ и привело к вооруженному выступлению сразу после того, как Адриан покинул Палестину. Во главе восставших встал молодой человек Симон Бар-Козива, которого считали мессией и дали ему новое имя Бар-Кохба, что по-арамейски означает «Сын Звезды». Иудейские отряды начали партизанскую борьбу с римлянами, скрываясь в пещерах и ущельях. Римские легионы несли потери, а повстанцы обзаводились трофейным оружием. В конце концов римские гарнизоны ушли из Иудеи в Сирию. Бар-Кохба с войском вошел в Иерусалим и был объявлен правителем государства.