Тамерлан обращался с врагом учтиво, однако, поскольку султан попытался бежать, он перевозил его зарешеченных носилках, что породило легенду о «железной клетке». Баязид, сломленный катастрофой, уязвленный в своей гордыне, умер несколько месяцев спустя (в Ак-Шехире, 9 марта 1403 г.).

После разгрома османской армии и пленения султана дальнейшее завоевание Западной Анатолии стало для Тамерлана военной прогулкой. Он сделал остановку в Кютахье, в то время как его авангард отправился грабить Бруссу, османскую столицу, где, по описаниям Шараф ад-Дина и Ибн Арабшаха, победители вели себя как орда дикарей. Красивый город был предан огню. Внук Тамерлана Абу-Бекр дошел до Никеи (Изника), «убивая и грабя все, что попадалось на его пути», с удовольствием сообщает нам Шараф ад-Дин. Сам Тамерлан осадил город Смирну, принадлежавший родосским рыцарям. Перед штурмом он предложил губернатору, брату Гийому де Минту, принять ислам. Тот, естественно, категорически отказался. Осада, по сведениям «Зафар-наме», началась 2 декабря 1402 г. и закончилась через две недели штурмом и взятием города. В нем перерезали всех, за исключением нескольких рыцарей, спасшихся на христианских кораблях. «Зафарнаме» особо выделяет эту победу, ведь она служила Тамерлану оправданием перед благочестивыми мусульманами, справедливо упрекавшими его за разгром Османской империи, нанесший страшный удар по исламским завоеваниям. Взятие Смирны и последовавшая за ним резня задним числом превратили Анкарскую кампанию в священную войну. «Смирну, которую османский султан безуспешно осаждал семь лет, Тамерлан завоевал менее чем за две недели!.. Мусульмане вступили в город, славя Аллаха, в благодарность которому они поднесли головы его врагов» («Зафар-наме»). Город Фокея, крупный центр турецко-итальянской торговли, который затем осадила тимуридская армия, вовремя откупился, согласившись уплатить дань. Генуэзская компания, владевшая расположенным напротив островом Шио, также покорилась завоевателям. Регент Византийской империи Иоанн VII, тоже вынужденный признать сюзеренитет Тамерлана, немедленно отправил к нему посольство с извещением об этом.

Несмотря на резню в Смирне, победа Тамерлана над Баязидом на самом деле спасла христианский мир. После того как Баязид разгромил Никопольский крестовый поход, Византия, блокированная со всех сторон османами, была обречена. Ее падение было вопросом месяцев. Разгром османов при Анкаре продлил жизнь Византийской империи еще на полвека (1402–1453). Так в результате неожиданного поворота событий Византия получила наибольшую выгоду от побед трансоксианского завоевателя на Ближнем Востоке, точно так же, как Московское княжество извлекло наибольшую выгоду из его побед над Золотой Ордой.