Il re Nabucodonosor II salì al trono nel 604 aC, ed è accreditato con la distruzione del tempio ebraico costruito dal re Salomone. La leggenda afferma che costruì i giardini pensili di Babilonia, una delle sette meraviglie del mondo antico, ma gli studiosi discutono se ha diretto la costruzione.
Nabucodonosor trascorse gran parte del suo regno conquistando nuovi territori. Combatté con l'Egitto per diversi anni e conquistò Gerusalemme nel 597 a.C. Dopo aver preso il controllo di Gerusalemme, Nabucodonosor prese molte famiglie ebraiche prigioniere ed esiliato altre persone. Il suo regno è indicato come la prigionia babilonese dell'Egitto.
I primi libri di storia indicano che Nabucodonosor costruì i giardini pensili per compiacere sua moglie, che proveniva da una zona montuosa. I giardini presumibilmente erano pieni di fiori ed erbe esotiche che avevano bisogno di un'irrigazione estesa per prosperare nel deserto. Tuttavia, recenti scavi indicano che i famosi giardini furono probabilmente costruiti a Ninive dal re Sennacherib.
Sebbene il credito di Nebuchadnezzar per i giardini sia contestato, la storia indica che ha completato diversi altri progetti di costruzione durante il suo regno. Nabucodonosor difese Babilonia racchiudendo la città con le mura della fortezza che erano spesse 32 piedi. Ha anche restaurato molti canali e strutture religiose. Il figlio di Nabucodonosor gli succedette nel 562 a.C.