Chiến thắng của Alexandros tại Gaugamela đã mở rộng con đường tới Babylon. Thành phố đã ngay lập tức đầu hàng dưới tác động của Mazaeus, cựu tổng trấn của Cilicia và chỉ huy đội kỵ binh Ba Tư trong trận Gaugamela. Các tu sĩ thần Marduk ở Babylon vốn cũng không thân thiện gì với người Ba Tư lắm. Alexandros đã không ở lại lâu trong thành, tránh cho quân địch cơ hội để chỉnh đốn và tập hợp lại binh mã. Khoảng thời gian 3 tuần giữa trận Gaugamela cho đến khi Alexandros tiến vào Babylon (cuối tháng 10 năm 331 TCN) này đã được biết đến nhiều hơn nhờ vào việc phát hiện một tấm bảng khắc những ký tự hình nêm Babylon. Dù tấm bảng này đã xuống cấp, nhưng vẫn đề cập rõ trình tự thời gian và hậu quả của trận đánh tại Gaugamela. Trên thực tế, tấm bảng cũng có đề cập đến sự chạy trốn của Darius III "tới đất của người Guti" (người Media) và chỉ rõ ràng giới chức Babylon đã cố gắng thỏa thuận với những kẻ thắng cuộc nhằm bảo tồn những giá trị tôn giáo truyền thống. Alexandros đã hạ lệnh cho xây dựng lại đền thờ Marduk vốn lúc này đã đổ nát. Mazaeus được chỉ định làm tổng trấn của Babylonia. Qua đó, Alexandros đã thiết lập chính sách tập hợp tầng lớp quý tộc Ba Tư của mình. Tuy nhiên, ông vẫn duy trì một lực lượng đồn trú lớn ở Babylon, cho thấy rõ ông đã thận trọng hơn là so với những gì đã làm ở Ai Cập.Darius trên đường chạy trốn đã cố gắng tập hợp lại một đội quân mới từ các trấn miền đông. Alexandros cùng lúc đó hành quân đến Susa, một trong những kinh đô của Vương triều Achaemenes, vốn đã xin quy thuận người Macedonia. Trước đây, ông đã phái Philoxene, người từng nắm vai trò quản lý tài chính ở Tiểu Á, tới Susa để đảm bảo kiểm soát kho ngân khố khổng lồ với gần 5 vạn talăng tại đây. Alexandros vẫn giữ Aboulites tiếp tục làm tổng trấn Susiana để báo đáp việc cho sự thần phục. Vả lại với những rào cản ngôn ngữ ở nơi đây, sẽ tốt hơn nếu vùng đất này tiếp tục được một người bản xứ quản lý thay vì một người Hy Lạp. Alexandros đã gửi một phần của kho báu này với hơn 3.000 talăng về Macedonia cho Antipater để ông ta có thể sử dụng nó trong cuộc chiến chống lại Sparta.
Chiến thắng của Alexandros tại Gaugamela đã mở rộng con đường tới Babylon. Thành phố đã ngay lập tức đầu hàng dưới tác động của Mazaeus, cựu tổng trấn của Cilicia và chỉ huy đội kỵ binh Ba Tư trong trận Gaugamela.