马格德堡是德意志最富裕的城市之一，其管理模式是市参事会领导下的共和自由，受此熏陶，市民们都比较英勇果敢，不愿意忍受强权的压迫。以前瓦伦斯泰就因为觊觎这里的财富，向他们提出了非分的要求，但是马格德堡市民并没有屈服，而是英勇地拿起武器，用鲜血和刀枪扞卫了自己应有的权利。这件事刚过去不久，对人们的影响还十分大，所以克里斯蒂安·威廉的陈述得到了大多数人的赞同，他没费吹灰之力就实现了自己的目的，马格德堡城与瑞典国王实现结盟。根据盟约，马格德堡城的宗教和特权将受到瑞典国王的全力保护，作为回报，则需要允许瑞典国王从这里通过和招募军队。
克里斯蒂安·威廉立刻着手建立了一支自己的作战部队，并单独向皇帝军队展开进攻。其实这是十分危险的，他孤军深入，并没有瑞典军队的协助配合。好在他运气正佳，陆续占领了几个小地方，歼灭了附近的几个皇帝军团。后来在一支皇帝军队的追击下，他不得不紧急撤退。面对这样鲁莽冒失的合作伙伴，古斯塔夫·阿道夫尽管十分不满，但还是以大局为重，派出了迪特里希斯·冯·法尔肯贝格军官前去支援。这位军官作战经验丰富，手下的军队也极富战斗力，一到马格德堡城就被任命为该城的战时指挥官。就这样，马格德堡城的势力得到极大增强，附近一些城市也加入进来，在局部形成了对皇帝军团的优势。他们采取灵活多变的作战方式，总是能取得一些胜利。
帕彭海姆伯爵终于能够腾出手来进攻马格德堡城，这下守城的部队立刻失去了以前的优势，还没怎么持续交战，他们就被迫退守在城中。马格德堡城与萨克森失去了联系，成了一座孤城。帕彭海姆伯爵命令部队将该城团团围住，摆出了攻城破阵的架势。悌利伯爵随后也赶了过来，并发出一封恐吓信，要求守城者看清时局，赶紧开门投降。在得到否定的回答后，悌利决定付诸武力。
1631年3月30日，攻城之战正式拉开序幕。法尔肯贝格下令拆掉了易北河桥，采取退缩防守的战术，主动放弃了城郊的苏登堡和诺伊斯塔特，以便集中兵力。帕彭海姆与悌利分开行动，从两翼对马格德堡展开围攻。
守城的兵力明显不足，两千名步兵和数百名骑兵肯定是难以防守成功的，无奈之下，市民们也被发动起来投入战争。但是市民们的想法不一，这种分歧可能会招致更加严重的后果。对战争的不满情绪逐渐蔓延，他们抱怨着，消极懈怠地从事着守卫的差事。城外的隆隆炮声最终将他们拉回到现实中，当前只有尽力防守才能求得一线生机。
当然，眼下的形势对守城一方是比较有利的，莱比锡联盟的军队同样也不愿意丢掉这座城市。古斯塔夫·阿道夫率领的援军就在不太远的地方，几天就能赶到。攻守双方对此都心知肚明，悌利伯爵加快了攻城的节奏，先后两次派人传话，希望对方能够主动投降。马格德堡的市民们并没有答应，而是满怀信心地坚守待援。
此时，皇帝军队的攻势越来越猛，包围圈也缩小到了护城壕一带。他们先后使用炮击、火攻等办法，虽然对城墙和塔楼造成了一定程度的损害，但没有取得实际的效果。唯一令人担心的是守城者的弹药几乎要用完了，如果援军还不赶来，他们只得缴械投降了。在焦急的等待中，他们将所有的希望放在了瑞典国王身上，如果瑞典军星夜兼程的话，两三天后即可解决守城者的燃眉之急。5月9日，攻城者突然停止了对城市的炮击，并将炮位转移了阵地，皇帝军营到处都是静悄悄的。看到这些，守城者认为一定是援军赶到了，自己马上就能获救。紧绷了好些天的神经终于松懈了下来，大家抓紧利用这难得的机会，美美地休息了一个晚上。谁也没有想到，正是这一觉，让他们付出了最为惨重的代价。
马格德堡城的沦陷
马格德堡城久攻不下，对手的援军也将很快赶来，这令悌利非常焦急。在此之前，他希望能够最后再尝试一次，争取拿下这个城市。为此，他计划改变以前的进攻方式。在随后的军事会议上，通过了从四个方向同时进行一次猛攻的战术。9日夜晚，他们为几个小时后即将展开的猛攻准备着。10日凌晨5点，一声炮响揭开了总攻的序幕。诺伊斯塔特城门的防守工事此时并不坚固，多处城墙已经倾斜，护城壕里没有水，并且也不算深，更重要的是负责守护的人多数不在这里，这令前来进攻的帕彭海姆轻而易举地就得手了，马格德堡城的第一个缺口就这样被打开。
听到远方传来的枪炮声，法尔肯贝格立刻意识到大事不妙，他急忙召集兵力，准备增援诺伊斯塔特城门，但此时城门已经失守。他急忙奔向另一处失守的地方，准备打退正在攀登防御工事的敌人。不幸的是，一颗子弹飞了过来，将他击倒在地。到处都是急促的枪炮声、尖锐的警报声，市民们终于意识到形势的严峻。匆忙之中，他们穿好衣服，拿起武器冲了出去。由于群龙无首，没有骑兵的配合，再加上又是仓促应战，他们的抵抗毫无章法，十分混乱，到了最后，连子弹也用完了。悌利利用这份混乱，趁势将其他两处城门也攻陷了。一位名叫施密特的上校勇敢地担当起防守指挥者的角色，他率领一部分士兵再次与敌人作战，并取得一定的优势，将敌人一直赶到城门边。这时他也身负重伤，最终还是没能坚持住。不到中午，敌人已经攻陷了所有工事，蜂拥着进入马格德堡城。
悌利的步兵首先进城，并迅速将主要街道全部占领，架起了大炮。所有市民被要求待在房间中不得外出，等待接下来的处决。马格德堡的命运、安全掌握在悌利伯爵的手中。对于士兵们的恣意妄为，悌利未加管制。由于他的沉默，士兵们的胆子更加大了，他们随意地冲进人们的家中，拿走一切他们看上的东西，拿不走的就全部砸碎。人们纷纷求饶，部分德意志士兵稍有收敛，但来自帕彭海姆军中的瓦龙人丝毫不为所动。城市的门都被打开了，骑兵、克罗地亚人也都涌了进来，一场残酷的屠杀即将开始。
这场暴行，注定要在德国的历史上留下悲惨的一笔。胜利者们怒气冲冲，无论是年幼的孩子，还是上了年纪的老人，都被他们当作发泄的目标，不论是男人，还是妇女，都逃不过他们暴力的魔掌。他们肆无忌惮地发泄着兽欲，甚至在女孩们、妇女们的亲人眼前将她们粗鲁地强暴。整个城市的居民，在失去保卫后沦为这场战争的牺牲品。就连教堂也成为暴力的见证者，士兵们在这里将五十三名妇女的脑袋砍掉了。克罗地亚人惨无人性地以把孩子扔进火堆为乐，帕彭海姆军中的瓦龙人也好不到哪里去，他们用枪去刺杀依偎在母亲胸前的婴儿。这样的毫无人性，连一些天主教同盟的军官都觉得士兵做得太过分了，他们呼吁悌利伯爵采取必要的措施加以制止，可悌利不以为意，认为士兵们付出了辛苦，现在这样做也是应该的，没必要大惊小怪。士兵们还觉得不够解恨，很快就以四处纵火为乐，突然而起的狂风令大火越烧越旺，整个城市都陷入一片火海，到处都是浓烟滚滚，火光冲天。这下连放火者也有些受不了了，他们急忙躲进了军营，残酷的暴行这才暂时偃旗息鼓。大火持续了十几个小时，将这座德意志最为漂亮繁华的城市烧成了一片废墟，除了两个教堂和几家冶金厂，其他的建筑都成了断壁残垣。由于身体多处受伤，行政管理人克里斯蒂安·威廉及其他三位市长也被抓了起来。参事会参事和不少军官在战斗中阵亡。为了勒索到高额的赎金，敌人暂时没有处死四百名最富有的市民。充满讽刺意味的是，这支惨无人道的部队竟然自诩为拯救这个城市的天使，真是令人作呕。
火势刚刚小了一些，又一拨皇帝部队赶到了这个城市，他们马不停蹄地开始了新一轮的抢掠。由于地上的建筑基本已经烧毁，他们将目光锁定在地下，逼迫人们交出藏在地窖中的贵重物品。悌利于5月13日赶到了这座城市，虽然他的手下之前已经清理了主要街道，可放眼望去，四周的场景依然令人战栗。到处都是死去的尸体，受伤的人从尸体中爬了出来，嗷嗷的孩子啼哭声此起彼伏，在一些死去的妇女身边，不知人事的婴儿还在吸吮着冰冷的乳房。在清扫街道的过程中，有六千多具尸体被投入易北河，总计有三万人在这次屠城中死去。
14日，悌利将军终于进城终止了这场大洗劫。他安抚存活下来的人们，为大家分发了面包，举行了隆重的弥撒悼念死去的人。
马格德堡失陷的消息令新教徒们十分惊愕，他们抱怨瑞典国王不及时伸出援手。为了平息大家的愤怒，古斯塔夫·阿道夫急忙解释自己确实有难言之隐，因为自己一旦前去支援，那么背后就会空虚。因此，他需要勃兰登堡选侯让给他库斯特林和施潘道两个要塞。但由于勃兰登堡选侯的犹豫不决，他最终得到了施潘道。为了尽快赶到马格德堡，瑞典国王希望能从萨克森获得粮草，当他还在劝说萨克森选侯时，马格德堡已经被敌人占领了。