Испанский штурмовой отряд быстро занял высоты, возвышавшиеся над Мерс-эль-Кебиром, и начал обстрел крепостных укреплений. Несколько раз арабская конница пыталась выбить врага с высот, однако боевые качества мавров оказались не слитком высокими и профессиональные испанские солдаты смогли отбить все атаки.
Тем не менее высокие крепостные стены и многочисленный гарнизон оставлял не слишком много шансов на успех для осаждавших. Дело решил случай. Губернатор Мерс-эль-Кебира был случайно убит ядром, и гарнизон пришёл в замешательство. В конечном итоге, посовещавшись, арабы решили сдать крепость на почётных условиях. Эта весть вызвала вздох глубокого облегчения у Диего де Кордовы. Как опытный военачальник он не мог не понимать, что с каждым днём его положение становится все более и более тяжёлым. Арабы могли практически без ограничений подтягивать резервы и готовились к нападению на испанский лагерь. В конечном итоге испанцы сами могли оказаться в роли осаждённых, без надежды на успех. Поэтому неудивительно, что де Кордова милостиво позволил гарнизону крепости выйти со всеми припасами и при оружии, дав на сборы целых три дня. При этом он следил, чтобы никто и пальцем не тронул обитателей крепости. Только один испанский солдат нарушил предписание главнокомандующего и оскорбил арабскую женщину, за что и был немедленно наказан смертью. Его расстрел происходил прямо на глазах у арабского и испанского отрядов.
Известие об успехе экспедиции вызвало волну неподдельной радости во всей Испании и столь же неподдельного страха в Оране. Многие жители этого города поспешили собрать свои вещи и сбежали вглубь материка, справедливо рассудив, что путь в город для испанцев открыт. Однако Диего де Кордова не торопился с активными действиями. Проблема заключалась в том, что солдатам надо было платить, а денег на содержание десятитысячного войска в испанской казне не было. Сражаться же за «идею» солдаты, многие из которых вообще не были испанцами, совсем не хотели. В конечном итоге большая часть войск была отослана обратно в Испанию и с Кордовой остался лишь небольшой отряд, явно недостаточный не только для активных наступательных действий, но и для охраны завоёванных укреплений.
В конечном итоге, несмотря на успех испанской экспедиции, её конечные результаты оказались весьма спорными. Испанцы так и не выполнили своей главной задачи — не взяли Оран, а пираты лишь сменили место базирования, подыскав другие подходящие гавани. Хуже всего было то, что разбойные нападения на испанское побережье на этом не прекратились. В июле 1507 года североафриканские пираты разграбили большое селение в Андалусии. Кроме того, стало известно, что Диего де Кордова во время вылазки из крепости попал в засаду и погиб с неравном бою. Страна лишилась опытного военачальника и могла потерять все свои завоевания в Северной Африке. Первый министр короля кардинал Хименес умолял Фердинанда II снарядить новую экспедицию. Но эта идея не вызвала особого восхищения у монарха, поскольку требовала больших расходов. Только под сильным нажимом король дал согласие, и Хименес немедленно начал собирать войска и флот.
Несмотря на придворные интриги, а зачастую и открытое противодействие, Хименес 16 марта 1509 года покинул Картахену, имея в своём подчинении мощный флот в составе 80 вымпелов и множество транспортных судов. По прибытии к Орану выяснилось, что главный враг главнокомандующего располагается не на берегу, как думал Хименес, а в рядах его собственной армии. Им оказался генерал Педро де Наварро, который, втайне завидуя Хименесу, откровенно саботировал усилия своей армии. Так, он едва не сорвал утреннюю высадку армии на берег и только под угрозой ареста был вынужден выполнить указание министра.
Высадившись на берегу и совершив молебен, испанская армия двинулась дальше в направлении Орана Сломив не слишком организованное сопротивление местных жителей, испанцы бросились к городским стенам Как оказалось, гарнизон покинул город и присоединился к армии, которая ждала сражения на равнина Воспользовавшись этим, солдаты начали резню оранцев. Многие из женщин, детей и стариков, укрывшихся в мечетях, были убиты. Около четырёх тысяч жителей Орана стали жертвой кровавой резни. Вслед за резнёй начался грабёж. Испанцы получили баснословную добычу, при этом их потери составили не более тридцати человек, большинство из которых погибли во время стычек на дороге к Орану. В подземельях городской цитадели испанцы нашли около трёх сотен христианских пленников, которые тут же получили свободу. Это был, пожалуй, единственный благородный поступок испанцев при штурме Орана.