Kun näitä ehdotuksia ei hyväksytty, odottivat Ateenalaiset päivän. Mutta seuraavana päivänä astuivat he, vietyänsä edellisenä yönä kaikki raskasaseiset muutamiin aluksiin, vähää ennen auringon nousua saaren kumpaiseltakin puolelta maihin, sekä meren että sataman puolelta, noin 800:lla raskasaseisella, jotka juosten karkasivat saareen asetetun etummaisen vartijakunnan kimppuun. Lakedaimonilaiset olivat järjestetyt seuraavasti: mainittu etummainen vartijakunta käsitti 30 raskasaseista, keskustan tasangolla lähellä rantaa muodosti sotajoukon enemmistö päällikkö Epitadaksen johdolla ja pienoinen joukko puolusti saaren Pyloksen puolista rantaa, joka äkkijyrkkänä kohoaa merestä ja jota mannermaan puolelta oli mahdoton vallottaa. Siellä löytyi vanhastaan suurista kivimöhkäleistä rakennettu linnoitus, jota Lakedaimonilaiset katsoivat turvapaikakseen, jos heidän olisi pakko peräytyä taistelussa. Näin he olivat järjestetyt.
Ateenalaiset surmasivat heti etuvartijat, joiden kimppuun he juoksujalan olivat hyökänneet, näitten vielä ollessa vuoteissaan, ja tarttuessa aseisiin. Ateenalaiset olivat astuneet maihin niin salaa, että viholliset olivat luulleet heidän laivainsa tapansa mukaan purjehtivan yövartioimiseensa. Aamun koittaessa astui myöskin koko muu sotajoukko aseissaan laivoista maihin, joita oli vähän enemmän kuin 70, paitsi soutajat alimmaisella kannella. Maihin nousseita oli 800 keihäänheittäjää ja ainakin yhtä monta kevytaseista, sekä Messeenialainen apujoukko ja kaikki Pyloksen ympäristössä majailevat soturit, paitsi muurilla olevaa vartioväkeä. Deemostenees järjesti heidät kukkuloille 500 miehen suuruisiin joukkoihin, toisiin enemmän, toisiin vähemmän, jotta vihollinen, kaikkialta ympäröitynä, joutuisi mitä suurimpaan neuvottomuuteen, ja epäröisi mihin vain kääntyisi, vihollisen heitä ahdistaessa takaa, jos hyökkäisivät eteenpäin, ja jos taasen kääntyisivät syrjään, niin olisi vihollinen aina heidän toisella puolellaan. Mihin vaan kulkisivat, ahdistaisivat heitä kaukaa kevytaseiset keihäillä, lingoilla ja kivillä, ollen itse suojassa, jota vastoin heitä oli mahdoton ahdistaa; sillä paetenkin he olivat voitolla, ja ahdistivat vihollisia näitten paetessa. Täten oli Deemostenees alkuaan suunnitellut maihinnousua, ja niin hän sen myöskin pani toimeen.
Kun Epitadaksen johtamat soturit, jotka muodostivat enemmistön, näkivät, että etuvartijakunta oli surmattu, ja että vihollinen hyökkäsi heitä vastaan, niin he asettuivat sota-asentoon ja karkasivat Ateenalaisten raskasaseisia vastaan, päästäksensä käsikähmään näitten kanssa. Nämät seisoivat nimittäin heitä vastaan, mutta kevytaseiset heidän sivullansa ja takanansa. He eivät kuitenkaan päässeet taisteluun raskasaseisten kanssa, niin että olisivat voineet käyttää hyväkseen sotataitoansa. Sillä kevytaseiset estivät heitä tästä, heittäen heitä molemmin puolin aseillansa, jota paitsi raskasaseiset eivät käyneet heitä vastaan, vaan pysyivät levollisesti paikallaan. Lakedaimonilaiset kyllä karkottivat kevytaseiset, missä he enin ahdistivat, mutta paeten torjuivat nämät ryntääjät päältään. Koska heillä oli keveät aseet, niin he helposti pääsivät pakoon epätasaisilla ja viljelemättömyyden takia karuilla seuduilla, joilla raskasaseelliset Lakedaimonilaiset eivät voineet heitä saavuttaa.
Jonkun vähän aikaa heittivät he täten kaukaa toisiinsa, mutta kun Lakedaimonilaiset eivät enää voineet hyökätä yhtä tarmokkaasti ja kun kevytaseiset huomasivat heidän laimeammin puolustautuvan, niin he suuresti rohkaistuivat, koska lisäksi näkivät itsensä vihollisia monta kertaa lukuisammiksi. Koska Lakedaimonilaiset eivät heitä olleet ahdistaneet niin kovasti, kuin he astuessaan maihin olivat pelänneet, kun vastustajat olivat Lakedaimonilaisia, niin he vähitellen alkoivat pitää heitä vähemmän vaarallisina. Ylenkatsoen ja kovasti huutaen ryntäsivät he joukolla Lakedaimonilaisia vastaan heittäen heitä kivillä, nuolilla ja keihäillä, mitä vaan kukin sai käsiinsä. Kun hyökkäys tehtiin huudon kaikuessa, niin pelästyivät tämmöiseen taistelutapaan tottumattomat soturit suuresti, johon myöskin vaikutti osaksi äskettäin palaneesta metsästä nouseva tuhka, koska eivät voineet erottaa mitään niin lukuisten ihmisten heittämien nuolien ja kivien takia nousevassa tuhkassa. Täten olivat Lakedaimonilaiset pahemmassa kuin pulassa; sillä huopa-pantsarit eivät suojelleet heitä nuolilta ja heitetyt nuolet taittuivat heidän vaatteisiinsa, niin etteivät tienneet mitä tehdä, kun eivät voineet erottaa mitään, ja koska eivät vihollisten huudon takia voineet kuulla, mitä heille käskettiin. Kaikilta puolin ahdistettuina ei heillä ollut mitään toivoa puolustautumalla pelastua.
Kun jo suuri määrä sotureita oli haavotettu heidän kierrellessään yhdellä paikalla, niin he liityttyänsä lähemmäksi toisiansa vetäytyivät saaren äärimmäiseen linnoitukseen, joka oli lähellä, vartioväkensä suojaan. Kun he peräytyivät, hyökkäsivät kevytaseiset vielä kovemmasti huutaen rohkeasti heidän kimppuunsa, surmaten ne Lakedaimonilaiset, jotka paetessaan joutuivat heidän käsiinsä. Useimmat pakenevista pelastuivat kuitenkin linnoitukseen ja asettuivat vartioväen yhteydessä puolustautumaan kaikkialla, missä vihollinen voisi päästä linnaan. Heitä seuraten koettivat Ateenalaiset päästä toiselle puolelle ja ympäröidä linnaa, mutta eivät tässä onnistuneet maaperän jyrkkyyden takia. Silloin he kääntyivät hyökkäyksellä vihollisia vastaan, koettaen tunkea heitä pois linnasta. Kauan aikaa, ja melkein koko päivän ponnistelivat kumpaisetkin voimiaan taisteluun, janon ja auringon helteen rasittamina, toiset koettaen karkottaa vastustajansa kukkulalta, toiset pysyäksensä asemassaan. Lakedaimonilaisten oli täällä helpompi puolustautua kuin ennen, koskei heitä voitu ahdistaa sivuilta.
Kun tästä ei tullut loppua, tuli Messeenialaisten päällikkö Kleoonin ja Deemosteneen luokse ja sanoi, että he turhaan vaivasivat itseään, mutta että jos he antaisivat hänelle joukon jousimiehiä ja kevytaseisia, keksisi hän tien päästäksensä vihollisten selkään ja pakottaaksensa heitä hyökkäämään esille. Saatuansa pyytämänsä miehet, hiipi hän salaa kenenkään huomaamatta pitkin saaren kallioisia seutuja, missä vaan tilaisuutta sai, ja pääsikin suurella vaivalla ja vaikeudella huomaamatta perille toiselle puolelle linnaa, jota Lakedaimonilaiset, luottaen paikan jyrkkyyteen, eivät ensinkään vartioinneet. Kun hän nyt äkkiä ilmestyi kukkulalle vihollisten seljän taakse, niin säikähtyivät he suuresti tästä odottamattomasta näystä. Hyökkääjät sitä vastoin rohkaistuivat äärettömästi, kun näkivät, että asiat kävivät heidän toiveittensa mukaan. Kun Lakedaimonilaisia ammuttiin molemmilta puolin, joutuivat he, jos vertaamme pientä suureen, samaan asemaan, kuin Termopylain taistelijat: sillä päästyänsä kiertotietä Helleenien selkään, surmasivat Persialaiset heidät, ja sama oli nyt Lakedaimonilaisten laita. Jouduttuansa molemmin puolin vihollisten ahdistamiksi, eivät he enään kyenneet pitämään puoliaan, vaan vähälukuisempina taistellen suurta ylivoimaa vastaan, ja ravinnon puutteesta heikontuneina, täytyi heidän peräytyä. Täten valloittivat Ateenalaiset linnoituksen sisäänkäytävät.
Kun Kleoon ja Deemostenees huomasivat, että heidän soturinsa, jos he vain sallisivat, surmaisivat kaikki viholliset, tekivät he lopun taistelusta ja estivät miehiään siitä, koska he tahtoivat viedä piiritetyt elävinä Ateenaan, jos nämät vaan heidän kehoituksestaan vaaran pakottamina malttaisivat mieltänsä ja jättäisivät aseensa. He siis airuen kautta kehoittivat vihollista jättämään aseensa ja antautumaan Ateenalaisille.
Noudattaen tätä kehoitusta laskivat useimmat kilpensä ja heiluttivat nostetuita käsiään, osottaaksensa, että he hyväksyivät tarjouksen. Kun aselepo oli tehty, kokoontuivat keskusteluun Kleoon ja Deemostenees sekä Lakedaimonilaisten puolesta Farakoksen poika Styfoon. Sillä kun entisistä päälliköistä ensimmäinen Epitadas oli kaatunut, ja kun hänen jälkeensä määrätty Hippagretas vielä elossa makasi kaatuneitten joukossa, johti Styfoon, laillisesti määrätty kolmanneksi päälliköksi, jos edellisiä kohtaisi surma, sotajoukkoa. Styfoon ja hänen seurueensa pyysivät saada lähettää airuen mannermaalla olevien Lakedaimonilaisten luokse kysymään, mitä heidän tulisi tehdä. Ateenalaiset eivät kuitenkaan päästäneet ketään lähtemään, vaan kutsuivat itse airutta mannermaalta. Kahden, kolmen pyynnön jälestä tuli vihdoin mannermaalle majoitettujen Lakedaimonilaisten lähettämä mies, joka julisti: "Lakedaimonilaiset kehottavat teitä itseänne päättämään kohtalostanne, tekemättä mitään häpeällistä." Neuvoteltuansa keskenään, antautuivat he aseineen Ateenalaisille. Sen päivän ja seuraavan yön vartioivat heitä Ateenalaiset. Tämän jälkeisenä päivänä pystyttivät Ateenalaiset voitonmerkin saarelle ja valmistautuivat purjehtimaan pois, jakaen vangit trieerarkein kesken vartioitaviksi. Lakedaimonilaiset korjasivat airuen välityksellä kaatuneensa. Saarella kaatuneiden ja elävinä vangituiden luku oli seuraava: Kaikkiaan oli saarelle saapunut 420 raskasaseista; näistä joutui vangiksi 292, loput kaatui taistelussa. Vangituista oli noin 120 Spartiateja. Ateenalaisista kaatui vaan vähäinen määrä, sillä tämä ei ollut mikään järjestetty taistelu.
Koko se aika, jonka miehet olivat saarelle suljetut, meritappelusta saakka aina saarella tapahtuneeseen tappeluun asti, käsitti 72 päivää. Näistä saivat he noin 20 päivää, joina lähettiläät olivat matkallaan sovintoa hieromassa, säännöllisesti ravintoa, mutta senjälkeen kuljetettiin heille aluksissa salaa ruokaa. Kuitenkin oli saarella vallottamisenkin jälkeen vielä sekä jyviä että muutakin ravintoa; sillä päällikkönä oli Epitadas jakanut kullekin vähemmän, kuin varat olisivat myöntäneet.
Ateenalaiset ja Peloponneesolaiset sotajoukot palasivat kukin Pyloksesta kotiinsa. Kleoonin kylläkin mieletön lupaus toteutui täten, koska hän 20 päivän kuluessa lupauksensa mukaan toi saareen suljetut Lakedaimonilaiset soturit vankeina Ateenaan.