Стены рушились под огнем 86 осадных орудий. К концу апреля пали все внешние укрепления города.
Вслед за этим Паппенгейм овладел разрушенным пригородом Магдебурга Нейштадтом - на левом берегу Эльбы и стал оборудовать здесь мощные артиллерийские позиции.
Густав Адольф был поглощен дипломатическими переговорами, так как не решался двинуться в глубь Германии, не заручившись поддержкой союзников. Однако отступление Тилли к Магдебургу позволило шведам продвинуться вверх по Одеру к Силезии. В апреле 1631 г. они взяли штурмом Франкфурт-на-Одере. Король отдал город в распоряжение солдат. В отместку за Ней-Бранденбург победители перебили всех пленных.
Паника среди имперцев после падения Франкфурта-на-Одере распространилась до самой Праги. Действительно, шведский король стал склоняться к проекту чешских эмигрантов: наступать через чешские земли прямо на Вену.
Император уже послал Тилли распоряжение прекратить осаду Магдебурга и прикрыть своими войсками Австрию от грозящего ей вторжения. Однако на военном совете у Тилли было решено сперва завершить осаду. Все ухудшающееся положение Магдебурга заставило шведского короля отказаться от своего плана и подумать о помощи осажденному городу.
Поскольку шведская помощь задерживалась, городской совет вступил с Тилли в переговоры. Народ, возбуждаемый протестантскими пасторами, не хотел и слушать о капитуляции. Проходили месяцы, и Тилли, опасаясь, что шведы могут явиться в любой момент, хотел уже прекратить осаду, но Паппенгейм уговорил его попробовать напоследок штурмовать. Его нетерпение разделяло большинство солдат и офицеров. Они сильно изголодались и оборвались за время осады, разграбление богатого города должно было вознаградить за все лишения.
17 мая пушки, установленные на валах Нейштадта, начали бомбардировку Магдебурга. К вечеру 19 мая обстрел стих. На рассвете, когда магдебургские ополченцы, обманутые мнимой пассивностью врага и утомленные ночным бдением, стали покидать свои посты на стенах и расходиться по домам, Паппенгейм, выступив на, час раньше срока, намеченного Тилли для общего штурма, ворвался со своими людьми в город. Как раз в эту минуту городской совет, еще не зная о штурме, принял решение сдать город. Едва распространилась весть, что враг в городе, комендант Фалькенберг бросился ему навстречу и был убит в самом начале боя.
Прорвавшись через весь город, Паппенгейм ударил в спину защитникам южной стороны. К часу дня весь Магдебург был в руках имперцев. Озверевшие солдаты не щадили никого. В разгар боя город вспыхнул сразу в нескольких местах. Тилли тщетно пытался организовать тушение, пожары разрастались в сплошное море огня.
