波斯左翼和中央阵线溃败的时候，马扎依统帅的右翼骑兵在这一侧几乎取得了胜利。波斯骑兵同时从马其顿左翼的正面和左侧发动进攻，亚美尼亚铁甲骑兵以密集队形一次又一次地冲击马其顿方阵，并不断向侧后迂回。帕米尼奥看到局面异常被动，派人向亚历山大请求援助。帕米尼奥征战五十载，以见多识广、临危不惧著称，此时破天荒地求援，可见马其顿左翼的确危在旦夕。亚历山大得信以后，不得不放弃对大流士的追击，领军驰援左翼。正巧奔袭马其顿大营的数千波斯骑兵原路返回，和行进至半途的亚历山大近卫骑兵狭路相逢，于是爆发了本次战役最激烈的骑兵战斗。双方都是精英部队，波斯骑兵急于夺路而逃，而亚历山大的近卫骑兵着急救援同伴，于是展开殊死搏斗，在此阵亡的近卫骑兵就有60人，而伤者数百。最后这股波斯骑兵杀出一条血路得以逃生。

等亚力山大摆脱波斯骑兵的纠缠，到达马其顿左翼时，战局已经发生逆转。大流士败退的消息很快传到波斯右翼兵团，马扎依立刻领军撤向巴比伦，高加米拉战役落下帷幕。古典史料对波斯军队此战的阵亡人数说法不一，最保守的科丘斯也估计有4万人，其中绝大多数死于逃亡途中。马其顿军队阵亡500人，伤者不计其数。几天以后，巴比伦总督马扎依投降，亚力山大兵不血刃进入这个千年古都，被加冕为“亚洲之王”。

总结高加米拉战役，波斯军队的确已经尽其所能。大流士对马其顿军队的优缺点研究的相当透彻，他的战役部署扬长避短，非常有针对性。虽然波斯战车的表现差强人意，但波斯骑兵将机动性的优势发挥得淋漓尽至，多点进攻加上大范围扯动，使马其顿各条战线同时承受巨大的压力，阵形很快支离破碎。波斯骑兵实现中央突破，将马其顿阵线劈成两半，波斯的胜机率先出现。只可惜在大流士眼里，亲人的安全和波斯王的尊严显然比国家和军队的存亡更为重要，这个指导思想使他在关键时刻错失良机。波斯阵线的突然崩溃，是偶然也是必然。虽然拜苏的错误判断具有偶然性，但波斯将士因为战前月食的缘故，普遍认为波斯帝国气数已尽。笼罩在这种心理阴影之下的波斯军队斗志薄弱，经不起意外和挫折，面对亚历山大的致命一击，崩溃是迟早的事情。