Bătălia de la Sarmizegetusa a avut loc în iunie – iulie 106. Este bătălia decisivă prin care Decebal apără capitala dacică şi organizeză rezistenţei împotriva oştilor conduse de împăratul roman Traian.

Decebal nu a respectat condiţiile impuse de clauzele tratatului, încheiat cu romanii în anul 102 și ca urmare senatul roman a decretat starea de război, iar împăratul porni el însuşi împotriva dacilor: „senatul decretă că Decebal este din nou vrăjmaş, iar Traian însuşi, fără să lase conducerea altor generali, porni cu război împotriva aceluia”, scria istoricul Dio Cassius.

Armatele romane conduse de împărat au trecut Dunărea la Drobeta, pe podul construit de Apollodor din Damasc. Armata romană care număra circa 200.000 oameni a avansat spre Sarmizegetusa, capitala statului dac.

Decebal a adoptat tactica hărţuirii, atacînd în defileurile munţilor: scenele de pe Columna lui Traian arată lupte în munţi, atacuri ale dacilor sau incendierea unor cetăţi de către romani. Sarmizegetusa a fost asediată de romani. Romanii au folosit maşinile de război pentru a sparge zidurile cetății. Dacii de pe ziduri aruncau cu pietre, bolovani sau apă clocotită. Însă Traian a poruncit să fie tăiate conductele de aprovizionare cu apă, apărătorii cetății rămînînd fără apă. După ce a ars majoritatea construcţiilor pentru a nu cădea în mîinile romanilor, Decebal a hotărît părăsirea cetăţii şi, împreună cu puţinii supravieţuitori, a continuat rezistenţa. Forțele romane au reușit să intre în incinta sacră dacică, unde l-au salutat pe Traian ca împărat și apoi au distrus întreaga cetate.

Decebal și mulți dintre oamenii săi au scăpat de legiuni în timpul asediului. Ei s-au retras spre est, probabil spre fortificația de la Ranisstorum. Nedorind să fie capturat viu de romani, Decebal s-a sinucis: „Cînd a văzut Decebal că scaunul lui de domnie şi toată ţara sînt în mîinile duşmanului, că el însuşi este în primejdie să fie luat prizonier, îşi curmă zilele”, relatează Dio Cassius. Capul lui Decebal a fost dus la Ranisstorum, pentru a fi arătat soldaţilor, apoi la Roma, unde a fost aşezat pe scăriţa Gemoniae, ca să poată fi văzut de locuitorii Romei. Moartea regelui dac a decis soarta războiului, majoritatea celor rămaşi în viaţă s-au închinat împăratului roman.

Ca urmare a încheierii asediului, Bicilis, un apropiat al lui Decebal, și-a trădat regele și a condus pe romani la comoara dacică, care consta din 165.000 kilograme de aur curat și 331.000 de kilograme de argint îngropate sub rîul Sergetia.