Тот факт, что библиотека перестала существовать позже классического периода, не подлежит сомнению. Почему именно - не столь ясно. Сам Цезарь сообщал о сожжении Александрии как о случайном последствии войны с его великим соперником Помпеем в 48-47 годах до н. э. Корабли, доставившие вражеские войска, причалили в порту неподалеку от складов, которые подожгли солдаты Цезаря. В последовавших пожарах погибли несколько складов поблизости. Учитывая действовавшее в городе распоряжение, что все прибывающие корабли следовало обыскивать на предмет наличия книг, которые надлежало переписывать для библиотеки, вполне возможно, что эти конфискованные книги временно хранились на портовых складах. Собрания библиотеки понесли материальный ущерб, но это не стало ее концом. С этим согласуется свидетельство географа Страбона, который занимался многими своими исследованиями спустя несколько десятилетий после событий 48-47 годов до н. э., используя источники из библиотеки [12].
Обе библиотеки были крайне уязвимы. Серапеум, похоже, пострадал от пожара где-то около 181 года н. э. и еще раз в 217 году, но был перестроен, хотя нет никаких указаний на то, пострадала ли от пожара библиотека или только храмовый комплекс [13]. В 273 году н. э. император Аурелиан вновь отвоевал Александрию после ее захвата восставшими мятежниками из Пальмиры, разрушив дворцовый комплекс и почти наверняка причинив ущерб библиотеке (хотя никто из античных писателей не подтверждает этого прямо), но если эти сведения верны (а столетие с лишним спустя та территория так и не была отстроена), то вполне возможно, что библиотека Серапеума могла пережить Мусейон [14].
Проникновенное заявление Гиббона о потере библиотеки стало результатом тщательного изучения большого объема материалов по теме, и его мнение о наиболее вероятной причине ее гибели может многое прояснить. Он отвергал идею, что в разрушении библиотеки следует винить мусульманских завоевателей Египта и распоряжение халифа Омара. О подобной версии событий сообщали некоторые раннехристианские авторы (такие, как Абу-ль-Фарадж), в особенности о запоминающейся истории свитков, ставших топливом для тысяч городских бань . Гиббон знал, что рассказ об этом вызвал резкую реакцию со стороны ученых, которые «оплакивали непоправимый крах знаний, искусств и гения античности» [15]. Скептик эпохи Просвещения подверг данную теорию разгромной критике: вряд ли для калифа было логично сжигать иудейские и христианские религиозные книги, которые также считались священными текстами в исламе. Более того, эта история выглядела неправдоподобной с практической точки зрения, поскольку «пожары быстро бы погасли из-за недостатка материала» [16].
