Его брат, герцог Немурский, талантливый двадцатидвухлетний полководец, был назначен комендантом Парижа. Он быстро пополнил запасы продовольствия, но запасы пшеницы и вина позволяли продержаться не более месяца. Герцог пополнил также личный состав своих войск 1500 ландскнехтами, 1500 швейцарцами и аркебузирами и городским ополчением по 3000 человек от каждого квартала, что в общей сложности составляло 43000 горожан. В июле он приказал взять на учет всех годных к военной службе мужчин от семнадцати до шестидесяти лет. Городские власти распорядились, чтобы в двадцать четыре часа покинули город крестьяне, прибывшие с сельскохозяйственными продуктами, а также все бродяги; но приказ, отданный 2 июня, не был выполнен. 30000 иждивенцев остались на содержании города.
Королевская армия по сравнению с парижским гарнизоном была малочисленной: 13000 солдат. Но даже если бы она смогла успешно провести штурм, король не рискнул бы ввести свои войска в город из опасения, что они растворятся среди населения. Оставалось только экономическое и моральное давление, но это было оружие замедленного действия, что давало Майенну время организовать сопротивление. Однако у Генриха IV не было другого выхода, так как Париж оставался первостепенной целью, настоящим ключом от королевства.
Окружение началось 7 мая, в тот самый день, когда Сорбонна еще раз предала анафеме осаждавших и пообещала мученический венец всем, кто умрет на боевом посту. Монахи и священники организовали вооруженное ополчение из 1200 человек, чтобы стать во главе прихожан и повести их в новый поход против неверных. Казалось, само небо благословило их усилия. 12 мая парижане отразили атаку на предместья Сен-Мартен и Сен-Дени. Окрыленные успехом, осажденные торжественной процессией прошли по улицам города во главе с монахами из ордена капуцинов и фельянов. В соборе состоялась церемония принесения клятвы, каждый обязался отказать в повиновении еретику и отдать жизнь во имя защиты религии и города.
Через месяц наступил настоящий голод, и парижская буржуазия, состоявшая в большинстве из «политиков», стала роптать, осуждая радикалов. Генрих посчитал, что наступил подходящий момент обратиться «к жителям нашего города Парижа» (15 июня). Он пообещал им свою милость и любовь и обязался не преследовать за веру, если они его впустят в город. Призыв остался безответным, и тогда он в течение трех дней обстреливал город из пушек, а 19 июля захватил Сен-Дени.
Его армия значительно возросла за счет пополнения из провинций. У него уже было около 25000 солдат, из них 3500 дворян. В ночь на 27 июля под командованием короля начался штурм по всем направлениям. Были взяты все предместья правого берега, армия сооружала земляные валы, возводила баррикады, обстреливала из пушек ворота и стены, чтобы преградить доступ к ним защитникам, но все усилия разбились об ожесточенное сопротивление парижан. Уступать они явно не собирались.
Начался страшный август 1590 года. Продовольствие закончилось. В богатых домах еще оставались запасы, но люди скромного достатка голодали. Вместо пшеничного хлеба в пищу употребляли отрубной, но вскоре и он исчез. Хлеб начали печь из чего попало. По словам герцогини Монпансье, люди собирали на кладбищах кости, толкли их и пекли из них хлеб. «Те, кто его ел, умирали, — писал Пьер де Л'Этуаль — мне дали один такой кусочек, и я его долго хранил». Что касается мяса, то начали с лошадей, затем стали есть ослов, потом перешли к собакам, крысам и мышам. «Ландскнехты, люди бесчеловечные и дикие, стали охотиться за детьми и съели троих». Вскоре «бедному народу» пришлось есть шкуры животных, изделия из кожи, траву и свечи.
Не все безропотно переносили бедствия. По инициативе нового президента парламента Барнабе Бриссона образовалась пацифистская партия. 27 июля и 8 августа эта группа собрала во дворе Дворца Правосудия толпу, которая кричала: «Хлеба или мира!» Совет Шестнадцати не собирался уступать капитулянтам, и манифестацию разогнали силой, а тех, кто громче всех кричал, повесили.