Перед началом давно готовившегося похода на Восток, весной 335 г. молодой царь осуществил бросок во Фракию, подавив вспыхнувшее восстание. В Греции длительное отсутствие правителя послужило причиной распространения слухов о его гибели, а повстанцы из Беотии окружили располагавшийся в Фивах македонский гарнизон. Узнав об этом, осенью 335 г. молодой царь нанёс фиванцам внезапный удар, захватив и разрушив их город. Эти меры подействовали на греков устрашающе, в результате они беспрекословно признали его власть, пополнив армию Александра новобранцами для похода против Персии.
В 334 году после переправы войска Александра через Геллеспонт началась война, целью которой провозглашалось отмщение персам за поругание над греческими святынями Малой Азии.
Вначале Александру предстояло сразиться с персидскими сатрапами, управлявшими Малой Азией. В 333 году в сражении при реке Граник македонская армия разгромила 60-тысячное персидское войско, затем Александр отправился на юг, продвигаясь по побережью Ионии. После продолжительной осады македонцам покорились персидские гарнизоны в городах Милет и Галикарнас, прочие города добровольно сдались на милость победителя. Весной 333 года армия Александра заняла Ликию и Памфилию, в июле македоняне завоевали Пафлагонию и Каппадокию, а в сентябре и Киликию. Но держава Ахеменидов обладала колоссальным человеческим и материальным потенциалом. И Дарий III, соединив лучшие военные части с разных концов своего государства, отправился навстречу македонскому царю. Но, несмотря на тщательную подготовку, в решающей битве при Иссе его 100-тысячная армия потерпела сокрушительное поражение, самому Дарию едва удалось спастись, сбежав с поля боя, а его мать, жена и дети оказались в плену. В начале зимы 332 года македонское войско вступило в Финикию, осадив Тир. Долгая осада и ожесточенный штурм сделали своё дело, и в итоге город взяли. Подобная участь ожидала и жителей Газы.
Александр решил не останавливаться на достигнутой победе, продолжив поход. После успешной осады Тира перед ним был открыт путь в Египет, и уже зимой 332-331 гг. греко-македонское войско прибыло в долину Нила. Жители порабощенных персами государств относились к македонцам как к освободителям. Чтобы сохранить устойчивую власть на захваченной территории Александр объявил о том, что его отцом является египетский бог Аммон, которого греки отождествляли с Зевсом, благодаря чему Александр в глазах египтян приобретал причитающееся ему по закону право на власть и титул фараона. Ещё одним методом укрепления власти в завоёванных странах было заселение этих территорий греками и македонянами, таким образом греческий язык и культура распространялись на огромных территориях. Переселенцы обычно обосновывались в специально построенных новых городах, чаще всего называемых именем Александра. Наиболее известным является основанный в Египте город Александрия. Успешные действия армии Александра в Египте лишили персидский флот единственной оставшейся опорной базы.
Для борьбы с высадившимися на Крите персами и спартанцами Александр отправил эскадру во главе с Амфотером. Антипатр, наместник Александра в Македонии, в это время был занят подавлением восстания спартанцев на Пелопоннесе. После победы над спартанцами Антипатр отправил в Египет значимое подкрепление, которое присоединилось к основному корпусу македонской экспедиции. Весной 331 года Александр покинул Египет, отправившись в Сирию. В сентябре, переправившись через Евфрат, его войско пересекло Месопотамию и, придерживаясь левого берега Тигра, достигло селения Гавгамелы. В этом месте им предстояло встретиться с поджидавшей их огромной армией Дария III, численность которой, как утверждают античные историки, достигала миллиона человек.
Решающая битва состоялась 1 октября 331 г. неподалёку от Гавгамелы. После сокрушительного поражения Дарий III, вновь спасаясь бегством, отправился в Экбатаны. Тем временем не встречаюшему сопротивления на своём пути Александру удалось без боя занять Вавилон, Персеполь, Сузы и Экбатаны. Ненадолго остановившись в Экбатанах, Александр разрешил отправиться на родину всем пожелавшим этого союзникам-грекам. В его планы входило создание нового правящего класса из персов и македонян, также он уделял внимание местной знати, вызывая недовольство своих соратников.