Sobre las ruinas del Imperio asirio resurge la potencia de Babilonia, que alcanza la cima de su esplendor durante el reinado de Nabucodonosor II, el soberano más importante de la dinastía neobabilonia. Nabucodonosor II (630-562 a.C.), que sube al trono tras la muerte de su padre, Nabopolasar (quien liberó Babilonia del dominio del Imperio asirio y dejó a Nínive en ruinas), pasará a la historia por haber sometido al reino de Judea, deportado a los hebreos a Babilonia y destruido el templo de Jerusalén (un ataque directo a la identidad del pueblo judío).
Con Nabucodonosor II se dio comienzo al período de setenta años conocido como “Cautividad de Babilonia”, un acontecimiento profetizado en la Biblia y que llegaría a su fin solo con la conquista persa de Babilonia, en el año 517 a.C. Al mismo tiempo, para garantizar la seguridad del frente oriental, este rey se casó con una hija del rey de los medos.
Nabucodonosor II no tuvo reparos en el trato que le daba a sus enemigos. En el año 604 a.C., los egipcios que habían sobrevivido a la batalla de Karkemish fueron perseguidos y asesinados. En diversas ocasiones tuvo que reprimir revueltas internas en Babilonia, en las que hizo ajusticiar a traidores y enemigos incluso entre los altos cargos del ejército. Tras haber sitiado la ciudad de Tiro durante trece años, consiguió conquistarla en el 587 a.C. sin que ello le reportase un gran botín. Su muerte en el año 562 a.C. puso fin a cuarenta y tres años de reinado y de victorias militares.
Su actividad en el ámbito de la política interior se encaminó a la reestructuración del reino y, en particular, al engrandecimiento de Babilonia: pavimentó las carreteras, reconstruyó los templos, construyó un monumental sistema de defensa que rodeaba la ciudad y la adornó con lujosas obras urbanísticas y arquitectónicas, como la famosa Torre de Babel, un zigurat con una altura de 90 metros, o los famosos jardines colgantes, una de las siete maravillas del mundo antiguo. Recuperó también antiguos cultos como el del dios Marduk, la principal divinidad del panteón babilonio, y al que atribuía el mérito de sus victorias.
La casta sacerdotal del dios Marduk adquirió pronto enorme relevancia, e incluso intentó oponerse al poder del rey; ello contribuyó al debilitamiento del reino, que finalmente fue conquistado por los persas. Estos, tras haber consolidado su poder en los territorios al este de Babilonia, tomaron la región con Ciro el Viejo, y la convirtieron en una satrapía (del griego satrapé, “gobernador”) de su imperio.