埃及的入侵遭到了迦勒底人的顽强抵抗，结果，尼科一败涂地，被赶回埃及本土，于是巴比伦乘机将疆域扩大到古埃及边界。
公元前606年到公元前539年之间，巴比伦第二帝国虽然不太稳定，但仍然极为兴盛。这种繁荣主要得益于它与北面更强大、更稳固的米堤亚帝国保持了长久的和平。在这67年间，这个古城不仅生活富足，而且文化也灿烂辉煌。
在亚述历代帝王的统治下，巴比伦始终是文化知识的重要传播地，尤其在萨达那帕尔斯统治时期更是如此。萨达那帕尔斯是一个已经巴比伦化了的亚述人，他建造了一座图书馆，当然里面保存的不是纸质图书，而是从古苏美尔早期流传下来的大量美索不达米亚黏土刻字板。后来，该图书馆的许多收藏品被人挖掘出来，这些收藏品可以说是世界上最宝贵的历史史料藏品。巴比伦最后的王——拿波尼度是迦勒底人，他酷爱文学，也鼓励资助古迹的调查研究。当研究者考证出萨尔贡一世即位的年代时，他立即下令将这个史实刻碑字以作纪念。但是在他统治时，帝国内出现了若干分裂的征兆，于是，为了加强集权统治，维护统一，他把各地的地方神集中到巴比伦，并为他们修建庙宇。后来，这种做法被罗马帝国灵活运用，成功效仿，收到了奇效。但是在巴比伦实行时，却引起了信奉柏尔·马杜克（巴比伦之主宰神）的有权势的祭司们的猜忌，他们和邻国米堤亚帝国的统治者、波斯人居鲁士合谋，想逼迫拿波尼度退位，让居鲁士取代拿波尼度。当时，居鲁士因征服东方小亚细亚的吕底亚王国富有的国王克里萨斯而声名大噪。于是，他率军攻打巴比伦，仅在城外打了一仗，就有人打开城门迎接他（公元前538年），他的军队长驱直入，不费吹灰之力就占领了这座城市。据《圣经》记载，当时拿波尼度的儿子——伯沙撒王太子正在举行宴会，突然看见一只手进来，在墙壁上写了些神秘的文字：“弥尼，弥尼，提客勒，乌法珥新”。于是他召见先知但以理来解谜。但以理解释到“上帝已知道你的末日，已在天平上称出你的分量不够，因此你的国家当分给米堤亚人和波斯人”。信奉柏尔·马杜克神的们早就知道这种墙上写字的把戏。《圣经》上说，伯沙撒王太子当晚即遭杀害，拿波尼度也被捕入狱。由于这次占领基本未动干戈，所以对柏