6 июня 105 Траян был вынужден начать новую кампанию, но мобилизовал меньшие силы — 9 легионов, 10 конных ал, 35 вспомогательных когорт (всего — более 100 тыс. чел.) и две дунайские флотилии. В начале войны был построен еще один мост через Дунай, чтобы быстрее переправить легионы в Дакию. В результате боёв римляне вновь проникли в горы Орэштие и остановились у Сармизегетузы. Нападение на столицу Сармизегетузу состоялось в начале лета 106 года с участием легионов Adiutrix II и IV Flavius Felixus и вексиляции от легиона VI Ferratus. Даки отразили первую атаку, но римляне разрушили водопровод, чтобы быстрее взять город. Траян осадил превратившуюся в крепость столицу. B июле Траян взял её, но в конце концов даки её подожгли, часть знати, чтобы избежать плена, совершила самоубийства. Остатки войск вместе с Децебалом бежали в горы, однако в сентябре были настигнуты римским конным отрядом во главе с Тиберием Клавдием. Децебал покончил с собой, и Тиберий, отрубив ему голову и правую руку, отослал их Траяну, который передал их в Рим. К концу лета 106 войска Траяна подавили последние очаги сопротивления, и Дакия стала римской провинцией. Недалеко от Сармизегетузы заложили новую столицу Дакии — Ульпию Траяну (Colonia Ulpia Traiana Augusta Dacica). На вновь завоёванные земли хлынули переселенцы из империи, преимущественно из её балканских и вообще восточных окраин. Вместе с ними на новых землях воцарились новые религиозные культы, обычаи и язык. Переселенцев привлекали богатства прекрасного края и прежде всего золото, обнаруженное в горах. По данным позднеантичного автора Иоанна Лида, ссылавшегося на военного медика Траяна Тита Статилия Критона, было взято около 500 тыс. военнопленных.
В дакийских походах Траян сумел создать корпус талантливых командующих, в который входили Луций Лициний Сура, Луций Квиет и Квинт Марций Турбон. В сферу римского влияния попало северное побережье Понта (Чёрного моря). Контроль над Боспором и политическое влияние на иберов были усилены. Триумф императора состоялся в 107 году и был грандиозным. Игрища продолжались 123 дня, на них выступили более 19000 гладиаторов. Дакские трофеи составили пять миллионов фунтов золота и десять миллионов серебра. Торжественности празднеству придали почётные гости из Индии.
