Kroisos, zengin olmasının yanı sıra çok dindar bir kraldı. Gelecekle ilgili bilgi almak için çağının ünlü kehanet merkezlerine zengin hediyeler vererek kehanetlerini sormaktaydı. Herodotos onun Yunanistan'ın Delphoi kentindeki tanrı Apollon'un rahibesine elçiler göndermesinden söz etmektedir. Apollon'un rahibesi, MÖ 550 yılların sonuna doğru, Med Krallığı'nı ortadan kaldıran Pers kralı Kyros'a savaş açma konusunda Kroisos'a cesaret vermişti. Merkezi İran'da olan Medlerin yıkılmasıyla birlikte, MÖ 585 yılında yapılmış olan antlaşma hükümsüz kalmıştı. Perslerin Anadolu'ya ilerlemesi Lidya ile bu Doğulu gücü karşı karşıya getirmişti. Kroisos'un Orta Yunanistan'daki Delphoi kehanet merkezine elçilerini gönderip, Pers kralı Kyros'a saldırsa savaşın muzaffer tarafının kim olacağını öğrenmek istemesinin nedeni bu olabilir. Kroisos, Delphoi kâhininden aldığı "bu savaşın büyük bir imparatorluğu yıkabileceği" yönündeki yanıtı, kendisinin değil Pers İmparatorluğu'nun yıkılacağı biçiminde değerlendirmişti.
Kroisos, Doğu'da emperyalist bir politika takip ederek İran'ın batısındaki tüm Ön Asya dünyasını tehdit eden Kyros'a karşı kendi liderliğinde bir ittifak gücü oluşturmaya çalıştı. Bu girişiminden istediği sonucu elde edemese de Batı Anadolu kıyılarındaki eski Yunan kentlerinin tam desteğini almayı başardı. Batı Anadolu kıyılarındaki eski Yunan kentleri Lidya Krallığı ile Pers Krallığı arasında MÖ 547545 yılları arasında bir tarihte patlak veren savaşta Pers kralı Kyros'a karşı Lidya kralı Kroisos'un müttefiki olarak yer aldılar. Tarafların savaş meydanı yaklaşık 50 yıl önce Lidya Krallığı ile Med Krallığı'nın sınırı olarak kabul edilmiş bulunan Kızılırmak'ın doğusundaki Pteria (Kerkenes) civarıydı.
Savaş kış yaklaşıncaya kadar devam etti. Bu süre içinde taraflar birbirlerine karşı kesin bir üstünlük kuramadılar. Lidya kralı Kroisos Eskiçağ'ın savaş geleneğine uyarak kışın gelişi üzerine tek taraflı olarak savaşı sonlandırdı ve başkentine çekildi. Fakat Pers kralı Kyros açısından bu geleneğinin bir anlamı yoktu. Zinde ve güçlü ordusuyla Kroisos'un peşinden gitti. Bu arada Kroisos, başkenti Sardeis'e varınca ordusunda bulunan İyonyalı ücretli askerleriyle, Sparta'dan, Babil'den ve Mısır'dan getirttiği ücretli askerlerini dağıtmıştı. Küçük bir askeri güçle Hermos vadisinde karşıladığı Kyros'un karşısında duramadı ve başkent Sardeis'e çekilip kentin kapılarını kapatarak savunma savaşını yeğlemek zorunda kaldı. Fakat bu şekilde on dört gün dayanabildi. Kyros, Lidya Krallığı'nın başkenti Sardeis'i ve kral Kroi-sos'u ele geçirdi.
Geç Hititler, Urartular ve Friglerden sonra Demir Çağı'nda kurulmuş bir Anadolu Krallığı daha tarih oldu. Kroisos, muhtemelen Pers kralının yanında danışman olarak bir süre yaşadıktan sonra öldü (MÖ 545). Lidya adı ise Lidya Krallığı'nın yıkılmasından sonra da krallığın başkenti Sardeis'i içine alan merkezi bölgenin adı olarak yüzyıllarca muhafaza edildi. Persler, 200 yıllık Pers hâkimiyeti boyunca burasını Pers Krallığı'nın en batısındaki satraplığın (eyalet) merkezi olarak düzenlediler. Lidyalılar, egemenliklerini kaybettikleri yıl dışında Pers hâkimiyetine karşı bir isyan girişiminde bulunmadılar. Sardeis'in fethedilip Tabalos adlı Pers generalinin yönetimine emanet edilmesinden kısa bir süre sonra patlak veren Paktyas liderliğindeki bu isyan kısa sürede bastırıldı.
Pers satraplarının asıl görevleri, bölgede barış ortamının korunmasını ve Lidya bölgesinin ödeyeceği verginin düzenli bir şekilde toplanmasını sağlamaktı. Lidya'daki Pers hâkimiyetine Makedonya kralı Büyük İskender tarafından MÖ 334 yılında son verildi. Persleri Granikos'ta yenen Büyük İskender, oradan Sardeis'e geçti ve Lidyalılara özgürlüklerini geri verdi. Fakat Büyük İskender ve halefleri döneminde de Lidya, bağımsızlığını elde edemedi. Büyük İskender'in ölümünden sonra generallerinin yönetimine tabi olan, MÖ 240'lı yıllardan itibaren de Pergamon (Bergama) Krallığı'nın bir parçası yapılan Lidya bölgesi MÖ 129 yılında Roma eyaleti Asia'nın (Asia Eyaleti) sınırları içerinde yer aldı.