На первом этапе осады христиане подошли очень близко к поражению. Осознав, что над его столицей нависла реальная угроза, Кылыч-Арслан в конце весны вернулся из Малой Азии. 16 мая он попытался организовать внезапную атаку на стоящие перед Никеей армии с крутых, поросших лесом холмов к югу от города. К счастью для франков, турецкий шпион, схваченный в их лагере, под угрозой пыток и смерти выдал планы сельджуков. И когда началась атака мусульман, латиняне оказались к ней готовы и, поскольку их численность была больше, довольно скоро заставили Кылыч-Арслана отступить. Он спасся, большая часть его армии тоже осталась невредимой, но военному престижу и боевому духу гарнизона Никеи был нанесен тяжелый урон. Желая произвести еще больший моральный эффект, крестоносцы обезглавили сотни турецких трупов и выставили головы на пиках перед городом, а некоторые даже перебросили через стены, чтобы усугубить панику. Такого рода варварская психологическая война была обычной в процессе средневековых осад, и определенно была изобретена не христианами. В последующие недели никейские турки всеми силами старались отомстить. Крюками на веревках они затаскивали на стены трупы франков, оставшиеся после боев, и оставляли висеть там для устрашения христиан.[33]

Отбив атаку Кылыч-Арслана, крестоносцы применили комбинированную осадную стратегию, используя одновременно два стиля осадной войны. С одной стороны, они установили прочную блокаду городских стен на суше с севера, востока и юга, надеясь отрезать Никею от внешнего мира, постепенно изматывая гарнизон физической и психологической изоляцией. Однако у франков не было средств, чтобы прервать линии связи по воде через озеро, поэтому они одновременно штурмовали город. Первые попытки использования штурмовых лестниц были неудачными, и они сосредоточили усилия на проломе стен. Крестоносцы построили несколько камнеметных машин — баллист, но они имели ограниченные возможности и не могли метать камни достаточных размеров, чтобы нанести хотя бы какой-нибудь ущерб. Вместо этого латиняне вели обстрел легкими камнями, чтобы держать защитников Никеи в напряжении, и в то же время вели вручную подкопы под городские стены.

Это была смертельно опасная работа. Чтобы добраться до подножия стен, войскам приходилось идти под дождем мусульманских стрел и каменных снарядов, а добравшись, они постоянно подвергались другой опасности — сверху их поливали горячей смолой и маслом. Франки экспериментировали с разными переносными экранами, чтобы защититься от этой угрозы. Степень успеха тоже была разной. Одна такая хитроумная штуковина, гордо названная лисой, сделанная из дубовых бревен, неожиданно развалилась и погребла под своими обломками двадцать крестоносцев. Франки с юга оказались удачливее, построив более надежное защитное приспособление с покатой крышей, которое позволило им добраться до стены и начать подкоп. Они прорыли подкоп под южной стеной, аккуратно устанавливая в туннеле деревянные подпорки, чтобы предотвратить обрушение, потом заполнили его ветками и подожгли. Было это 1 июля 1097 года. Прогорев, конструкция обрушилась, а с ней и небольшая часть стены. К несчастью для франков, турки сумели за ночь ликвидировать пролом, так что успех развить не удалось.

К середине июня крестоносцам так и не удалось достичь прогресса, пришлось византийцам принимать меры. Находясь в дне пути к северу, Алексей поддерживал дистанцию, но внимательно следил за происходящим, отправляя войска и военных советников на помощь латинянам. Самым примечательным из них был Татикий — умный и хладнокровный ветеран империи, по национальности полуараб, полугрек, известный своей преданностью императору.[34]Только в середине июня Алексей решил предпринять кое-какие шаги. В ответ на просьбы крестоносцев он велел перетащить волоком по суше небольшой флот из двадцати греческих судов на расстояние 20 миль (32 км) на озеро Аскания. На рассвете 18 июня эта флотилия направилась в сторону Никеи — трубы ревели, барабаны громко стучали, а франки одновременно начали штурм с суши. Очевидцы утверждали, что сельджуки были перепуганы «почти до смерти, начали рыдать и жалобно стенать». Уже через несколько часов они запросили мира, и город перешел в руки византийцев.

Взятие Никеи стало высшей точкой греко-франкского сотрудничества во время Первого крестового похода. Сначала были недовольные среди рядовых крестоносцев — их не устраивало отсутствие добычи, но они замолчали, услышав о решении Алексея щедро вознаградить своих союзников. Позднее западные хроники намного повысили степень напряжения, существовавшую после падения Никеи, но письмо, написанное домой Этьеном де Блуа, ясно указывает на дружбу и сотрудничество между союзниками. Император провел аудиенцию с лидерами крестоносцев, чтобы обсудить следующую стадию кампании. Судя по всему, был согласован маршрут через Малую Азию и намечена следующая цель — город Антиохия. Алексей планировал следовать за экспедицией, защищая территорию — так он хотел сохранить контроль над событиями. Татикий вместе с небольшим византийским отрядом сопровождал латинян.

Всю весну и лето Алексей давал латинянам бесценные советы и сообщал разведывательные сведения. Анна Комнина записала, что Алексей «предупреждал их о событиях, которые могут произойти в пути, и давал ценные советы. Они получили информацию о приемах, которые турки обычно используют в бою, — сказал, как следует строить боевую линию, как устраивать засады, посоветовал не преследовать противника на большие расстояния, если он обращается в бегство». Он также рекомендовал лидерам крестоносцев умерить агрессию по отношению к исламу с помощью элемента прагматичной дипломатии. Они последовали совету и постарались использовать политическую и религиозную разобщенность мусульман, отправив послов на корабле в халифат Фатимидов в Египте, чтобы обсудить потенциально возможный договор.[35]

Когда крестоносцы в конце июня 1097 года покинули Никею, Алексей подвел некоторые итоги прошедших месяцев, которые его удовлетворили. Франкская орда прокатилась по его империи без особых последствий и даже нанесла серьезный удар сельджукам. Несмотря на некоторые трения, когда император присутствовал рядом, латиняне проявляли и сотрудничество, и послушание. Вопрос заключался в том, как скоро развеются чары теперь, когда император был далеко, а крестоносцы направлялись к Святой земле.

Без мудрого руководства Алексея франкам пришлось справляться со многими организационными и командными трудностями. По сути, их армия была составной силой, одной большой массой, состоявшей из множества небольших частей, объединенных общей верой — латинским католицизмом — и собранных по всей территории Западной Европы. Многие крестоносцы были врагами еще до начала экспедиции. Они даже столкнулись с языковым барьером: крестоносец из Северной Франции Фульхерий Шартрский писал: «Кто и когда слышал такое смешение языков в одной армии?»