Передовой отряд армии крестоносцев прибыл к Каркассону вечером 28 июля, когда колокола города звонили к вечерне. Каркассон был несравнимо самым сильно укрепленным городом во владениях Раймунда-Роже. Он был построен на крутом уступе в шестистах ярдах от заболоченного русла реки Од. Его стены, изначально построенные вестготскими королями V века, примерно соответствовали внутреннему контуру нынешних укреплений. Честолюбивые и агрессивные виконты поддерживали их в хорошем состоянии. В 1209 году в Каркассоне насчитывалось двадцать шесть башен, а укрепленный дворец Транкавелей примыкал к стенам с западной стороны. На протяжении веков Каркассон разрастался, и уже давно обзавелся пригородами. Два из них, Бург на севере и Кастелларе на юге, были также окружены стенами и рвами. Третий, пригород Сент-Винсент, включавший еврейский квартал, находился между городом и рекой и был незащищен. Однако у Каркассона была одна серьезная слабость. Он находился слишком далеко от реки, так что гарнизон не мог контролировать узкий деревянный мост, а когда вражеская армия начинала в осаду, то снабжение водой зависело от глубоких колодцев, вырытых внутри городских стен.
Раймунд-Роже не предполагал, что крестоносцы доберутся до него так быстро. Но он с пользой использовал десятидневную передышку. Боевые деревянные галереи, которые во время войны находились на крепостных стенах и позволяли гарнизону защищать их основания от вражеских саперов, были собраны плотниками с поразительной быстротой. Трапезная каноников собора была разобрана на камни, и даже стойла для мулов каноников были распилены для ремонта укреплений. Раймунд-Роже, как и жители Безье до него, надеялся, что армия крестоносцев окажется слишком большой для ресурсов окружающей сельской местности, и продовольствие у нее закончится раньше, чем у гарнизона. За пределами города все съедобное было собрано или сожжено. Старомодные водяные мельницы на реке Од, которые плавали по середине реки, удерживаемые с обоих берегов канатами[11], были разрушены, чтобы осаждающие не могли перемолоть зерно.
Основная часть армии крестоносцев прибыла 1 августа, на четыре дня позже своего передового отряда, и сразу же приступила к осаде города. Осмотр местности вскоре выявил слабые места в обороне. Стены пригородов были низкими и слабо защищены башнями и как только осаждающие проникли бы через них, они смогли бы подойти к городским стенам, под прикрытием домов, на расстояние выстрела из лука. На следующее утро крестоносцы начали занимать неукрепленный пригород Сен-Винсент. Это привело к тому, что город был отрезан от выхода к реке, хотя гарнизон оказал ожесточенное сопротивление. Раймунд-Роже возглавил вылазку из ворот замка, после чего под стенами завязалась кровопролитная битва, завершившаяся отступлением гарнизона. Укрепленный пригород на севере, известный как Бург, был взят штурмом 3 августа, его защитники бежали, когда северное духовенство, собравшееся в лагере крестоносцев, запело
После взятия Бурга его стены были разрушены до основания, а камень использован для заполнения рва вокруг северного сектора городских стен. Ободренные успехом, осаждающие решили штурмовать гораздо более сильно укрепленное предместье Кастелларе на южной стороне города. 4 августа они попытались ворваться туда поднявшись на стены по штурмовым лестницам. Однако гарнизон защищался с мужеством, которое вынужден был признать даже немилосердный Пьер Сернейский. Крестоносцам удалось ненадолго занять ров под стенами, но они были отбиты ливнем стрел и камней и отступили с большими потерями. Через три дня была предпринята еще одна попытка с помощью осадных машин, которые обстреливали стены Кастелларе в течение всего утра 7 августа. Группа саперов подобралась под специально построенном навесом на колесах и, прежде чем он было подожжен потоком пылающих снарядов, сумела подкопаться под основание стены. На рассвете следующего утра подкоп был подожжен, и стена рухнула. Крестоносцы с криками ворвались через пролом и продвигались вперед, улица за улицей, пока полностью не овладели пригородом. Но в эйфории от победы они не оставили там достаточно большой стражи, когда уходили в свой лагерь. Поэтому в результате смелой вылазки гарнизону удалось ненадолго овладеть Кастелларе и сжечь его, лишив осаждающих убежища в домах, расположенных под стенами города.