Антиохия находилась на левом берегу реки Оронт и была окружена высокой стеной, украшенной 400 башнями. Река протекала через город, снабжая его чистой водой; Цитадель Антиохии была построена на высоком холме и ее верхушка возносилась над долиной на целых 300 метров. Также город был отлично защищён горами на юго-западе и болотами на северо-западе. Эмир Яги-Сиан, готовясь к приходу христиан, Яги-Сиан заключил в тюрьму православного патриарха Антиохии Иоанна Оксита и изгнал православных греков и армян — по свидетельству хрониста Ибн аль-Асира, «он стал опасаться христиан, которые жили в Антиохии». Малочисленность гарнизона Яги-Сиана компенсировали неприступные стены и множество оборонительных башен.

В октябре 1097 года крестоносцы вступили в долину реки Оронт. 21 октября 1097 года крестоносцы «выкопали ров у городских стен, сложили снаряжение и начали осаду города». На первых порах осада протекала удачно. На протяжении всей осени крестоносцы не испытывали недостатка в продовольствии — плодородные окрестности Антиохии открывали широкие возможности для обеспечения армии провиантом, а 14 генуэзских кораблей, 17 ноября высадившихся в гавани Св. Симеона, доставили крестоносцам дополнительные запасы еды. С приближением зимы положение начало ухудшаться. Отправившиеся на фуражировку крестоносцы столкнулись с армией Дукака Мелика, правителя Дамаска, направлявшегося на помощь осаждённой Антиохии. Состоялось сражение, в результате которого оба противника вернулись на исходные позиции — крестоносцы, так и не успевшие набрать провиант, повернули к Антиохии, а Дукак Мелик возвратился в Дамаск.

Весна подходила к концу, но осада по-прежнему не приносила плодов. В мае 1098 года дошли известия о том, что к Антиохии выдвинулась армия мосульского эмира Кербоги — на этот раз силы мусульман по численности превосходили все предыдущие отряды, отправленные на помощь осаждённому городу. Для крестоносцев было очевидно, что Антиохия должна пасть до прибытия Кербоги. Потому Боэмунд Тарентский, один из лидеров Крестового похода, вступил в тайный сговор с неким армянином-оружейником Фирузом, который состоял в гарнизоне башни Двух сестёр. Посулив армянину щедрое вознаграждение, Боэмунд получил в ответ обещание обеспечить крестоносцам доступ в город. Ночью 2 июня Фируз, как было условлено, впустил отряд Боэмунда в башню по «лестнице, которая уже была поставлена и прочно-напрочно прикреплена к городской стене», а ранним утром 3 июня князь «приказал подать трубой сигнал к бою». В Антиохию ворвались крестоносцы.
Антиохия пала.