Ему кое-что стало известно о положении в Мехико после ухода оттуда испанцев от взятого в плен одного из крупных ацтекских сановников. В частности, о том, что вместо Монтесумы там начал править его племянник Куитлауак, который провел большие работы по восстановлению, укреплению и вооружению города. Путем отмена налогов и сборов, а также рядом других мер, новому правителю удалось привлечь на свою сторону немало ранее враждебных племен, которые объединились для общей борьбы против испанцев. Этот вождь, однако, умер от оспы, дошедшей даже до столицы, и его сменил другой племянник Монтесумы — Куаутемок.
К Рождеству 1520 года все приготовления к походу были завершены, и 28 декабря отряд Кортеса в сопровождении нескольких десятков тысяч индейских союзников направился в Текскоко — один из важнейших городов на берегу озера на подступах к мексиканской столице. Он был сдан без боя, хотя и не без внутренних интриг и перехода его вождя на сторону Мехико. Несколько дней спустя к Кортесу явились с повинной за прошлые ошибки и клятвой верности послы еще ряда близлежащих городов. Через неделю испанцы проделали пять лиг вдоль берега в направлении столицы и без особых усилий взяли город Иксгапалапа, где был размещен отступивший гарнизон ацтеков. Вскоре тласкальцы перенесли туда бригантины, где они были собраны и спущены на воду, а из Веракруса пришло радостное сообщение о прибытии туда целого отряда испанцев с вооружениями и запасами.
Силы Кортеса росли и шаг за шагом захватывали города и поселения, некоторые из которых оказывали большое сопротивление, но другие оказывались оставленными их жителями. Пленные говорили, что мексиканцы никогда не согласятся на подчинение испанцам и будут воевать до последнего, что стало очевидно при ожесточенной схватке в Ксочимилко совсем рядом со столицей. Теперь Кортес принял решение начать осаду Мехико всеми силами, которыми располагал он сам и его союзники. Все войска были распределены им между Педро де Альварадо, Гонсало Сандовалем и Кристобалем де Олидом, которые были размещены с разных сторон на суше, а сам Кортес возглавил отряд, размещенный на бригантинах.
13 мая 1521 года по приказу Кортеса Сандоваль, преодолевая ожесточенное сопротивление мексиканцев, прорвался в Чапултепек и, разрушив все трубы у водных источников, отрезал столицу от получения питьевой воды. Альварадо тем временем, несмотря на нападения противника, провел восстановительные работы на дамбах и мостах, чтобы обеспечить проход конницы к городу. Со своей стороны жители Мехико убирали мосты, возводили баррикады, укрепляли оборону, вооружили около 5000 каноэ и собрали в город все возможное население для его защиты. В это же время Кортес вышел на бригантинах к крупной скале, где располагался укрепленный пункт, и всего силами 150 воинов быстро им овладел. По сигналу с вершины скалы мексиканцы успели объявить тревогу, по которому в их сторону двинулось такое количество каноэ с воинами, что они покрыли всю поверхность этой части большого озера. Крупные бригантины испанцев неожиданно получили серьезную подмогу от вдруг поднявшегося сильного попутного ветра, который стал немалой помехой для лодок мексиканцев. Бригантины своей тяжелой массой давили и топили слабо сопротивлявшихся ацтеков, которых убивали копьями и мечами испанцы. В создавшейся панике горожане были загнаны бригантинами в каналы города и заперты в них. Испанцы взяли в плен много пленных, в том числе ряд знатных сановников. Увидев разгром ацтеков на озере, которым теперь полностью владели бригантины Кортеса, Альварадо и Олида, сметая в воду и уничтожая сопротивляющихся индейцев, продвинулись по дамбам к городу на целую лигу, а их генерал-капитан сумел отбить мост с оборонительной башней, где его впервые встречал Монтесума. Эта операция принесла испанцам чрезвычайно важную победу.
Теперь Кортес окружил город со всех четырех сторон, лишив его снабжения водой, продовольствием и всеми необходимыми запасами. Через некоторое время испанцы начали первые успешные скоординированные атаки на улицы города, заполняя прорывы в дамбах и мостах для облегчения продвижения конницы и пехоты. Перед лицом растущею сопротивления осажденных Кортес приказал разрушать и поджигать дома, а также храмы. Такие действия предпринимались и с бригантин, теперь получивших возможность двигаться по каналам города. Пожары приобрели громадные масштабы, поскольку у жителей не было возможности их гасить. Гонимые возросшей ненавистью к противнику, они с бешеным натиском предпринимали на него атаки, но довольно безуспешно. Мосты и участки дамб порой переходили из рук в руки, число убитых и раненых росло с обеих сторон. Но силы были слишком неравны: со стороны испанцев в штурме и осаде города участвовало около 200 ООО человек, которых прекрасно снабжали десятки тысяч жителей близлежащих поселений, конница, пушки и огнестрельное оружие, против которых у горожан не было почти никакой защиты. Осажденные довольно скоро стали испытывать недостаток питьевой воды и питания, их численность таяла с каждым днем, а защищаемый ими город постепенно превращался в разрушенное пепелище.
Испанцы понесли большие потери… Пленных мексиканцы приносили в жертву своим богам. Но тогда их относительная победа была редким событием.
Прошло 50 дней кровавой осады столицы Мексики, но город не сдавался и не хотел идти на перемирие, хотя его население вымирало от растущего голода и распространявшихся болезней. Кортес принимает решение разрушить город, начиная с тех домов, которые его войска будут занимать в ходе боев, не оставляя жителям никакой защиты на сметенных с лица земли улицах. В течение шести дней после принятия этого решения многочисленные войска Кортеса занимались именно страшным уничтожением одного из самых красивых городов мира. Мексиканцы пришли в оцепенение от того, что делали испанцы вместе со своими союзниками, и переживали такое отчаяние, которое начинало подрывать их решимость продолжать неравную борьбу.
Видя страдания горожан, Кортес неоднократно предлагал им прекратить сопротивление, но Куаутемок был непоколебим. Тогда он предпринял еще несколько разрушительных рейдов на центральную площадь города, в то время как Альварадо сжимал тиски вокруг центра столицы продвижением со своей стороны. На следующий день они атаковали еще один район города, около тысячи домов которого оставались нетронутыми, и несмотря на отчаянное сопротивление жителей — почти 12 ООО тысяч из них погибли, — захватили его. Индейские союзники испанцев во всех случаях проявляли особую жестокость по отношению к ацтекам.
Все обороняющиеся жители к этому времени сосредоточились в последнем укрепленном квартале Мехико. Чтобы сломить его защитников, Кортес приказал Сандовалю атаковать его на бригантинах с одной стороны, а сам обрушился на него по суше. Остававшиеся там жители оказывали наступавшим слабое сопротивление, поскольку у них почти не оставалось ни стрел, ни камней. Число убитых и взятых в плен в тот день ацтеков составило около 40 ООО человек. Страшные, душераздирающие плач, вопли и крики женщин и детей были невыносимы, а запах от гниющих тел был настолько нестерпимым, что испанцы вынуждены были покинуть эти места. К концу того дня оставались не захваченными лишь несколько каналов с запертыми в них каноэ. На следующее утро Кортес приказал своим людям более тщательно заблокировать выходы каналов в озеро, завалить некоторые из них полностью мусором, а другие перекрыть в ряде стратегических мест, чтобы не позволить руководству ацтеков во главе с Куаутемоком выбраться из города.
