例如恺撒留在海边城镇的数个军团大队，就遭到庞贝之子的舰队突袭。哪怕将全部舰船抱团绑定，也被对方逐艘俘虏和摧毁。在来自埃及的托勒密王朝海军支持下，庞培的军队还顺势焚毁了安东尼留在附近海岸的30艘运输船。这意味着恺撒的军队已无法与意大利本土保持常态联系。他派往希腊南部的数个步兵大队，也在科林斯地峡遭庞贝部队的堵截，后者依靠整个伯罗奔尼撒半岛的希腊城市帮助，不给缺乏船只的前者以任何突入机会。最后这些大队只能撤回本部去和凯撒汇合。

更糟糕的情况出现于马其顿方向，庞培的岳父梅特路斯·西庇阿，带着2个叙利亚军团从腓立比港登陆。奉命前往阻击的恺撒部将德米特里乌斯，手中军队之人数却不足1个军团，只能保持追踪和吸引，不敢有任何轻举妄动。虽然一度尝试引诱不善战的东方驻军对决，但后者却像庞培那样闭门不战，前者毫无办法。

不久，如庞培所希望的那样，恺撒的军队先出现了后勤问题，只得转移到更远区域内扎营，而由于人数较少，最后也只能南下会师，加强本就不多的部队规模。而如果算上亲庞贝的雅典和底比斯，恺撒的军队实际上已遭到战略合围。

不过，新加入的叙利亚驻军实际上却耽搁了庞培这边的宝贵时间。相比许多提早动员的亚细亚城邦领主，庞培的岳父西庇阿在接到动员令后首先忙于趁机敛财。在盟国已纷纷出钱出兵的前提下，他继续要求他们提供额外补助，并在行军的沿途不断吃拿卡要。等到数个罗马人自己的东方殖民据点也被搜刮一空，才心满意足地渡海而来。这样的磨蹭让庞培方面无法及时紧缩战略包围圈。否则，凯撒的主力军就可能在迪尔拉奇乌姆附近遭到前后夹攻。如今机会已经丧失，双方就只能进行又一轮围追堵截。

而庞贝却不敢对自己的老丈人有过多责难，毕竟，后者在当时的共和派中较有份量，还曾将女儿嫁给过同为三巨头之一的克拉苏之子普布利乌斯。庞培不仅接盘了前盟友之子的遗孀，更需要亲家提供的军队和资金支持。西庇阿则一度向马其顿方向前进，希望协同歼灭恺撒部将德米特里乌斯的那支偏师，最后还是由于对方因缺粮先行撤退而再度落空。

此后的一个月内，超过50000人的大军就有了2名主帅，因为晚来的西庇阿被赋予了和庞培类似的军队职权，这是元老院进行权利制衡的手段，而这种2人同时领兵的情况，也完全符合共和国前期的政治正确和元老院一贯的政治需要。但庞培的军事独断权也就此被削弱，为他后来的无奈出战和最终战败埋下伏笔。西庇阿在抵达后，马上同不谙军务的元老们打成一片（他自己也没啥军事造诣），天天在营内的宴会上吹嘘己方胜券在握，希望庞培尽快给叛逆以最后一击。

当共和派在自己的大营内弹冠相庆，好似恺撒已经战败授首，与此同时，恺撒和他的副将安东尼则愈发感到前途艰难。由于庞培已经控制了西面的伊庇鲁斯、南方的亚该亚和东方的雅典，他们可选择的退路少之又少。恺撒明白自己必须逼迫对手进行决战才有取胜的机会，但也清楚大军之前的失败带来的士气下滑需要时间来调整。鉴于西庇阿又在马其顿境内大捞一笔，就只能去往位置稍微靠南的帖撒利。

公元前1世纪的帖撒利，是希腊本土的重要骑兵产地。这里的平坦地势与流淌河水，确保了农业产出高于其他地方。因此，恺撒的军团可以在平原上获得大批即将成熟的小麦。不过，庞培的信使早已在他们之前抵达各城市，将己方击退恺撒的迪尔拉奇乌姆战役的宣传材料四处传播，使许多城邦里的贵族早早地到庞培军中担任骑兵。因此，部分体量较大的希腊城邦便紧闭城门，并派人向共和派大军求援。好在凯撒及时鼓动麾下夺取物资，仅用半天时间就攻破城池，并对抵抗者施以惩罚性劫掠。此后，帖撒利的其他城邦便不敢对恺撒继续说不。

恺撒的部队也不敢在当地逗留太长时间，在大肆吃喝完后就立刻开拔上路。直到老兵们终于不愿继续在东躲西藏的状态下重复体力劳动，纷纷表示自己要与对手决一死战，恺撒就此判断本方阵营的士气已经得到恢复，于是在帖撒利最大的城市--法萨卢斯附近安营扎寨，坐等庞培找上门来。虽然庞培故意放缓脚步，意图进一步消耗恺撒的军队，但还是在内外各界人士的强烈呼吁下抵达那里。不仅因为有西庇阿这样不耐烦的元老在催促，还有许多亲临现场的盟邦君主在煽风点火。而基层的普通士兵，也期盼尽早结束战争。庞大陆海军部队的每日消耗，更是庞培不能不顾虑的现实因素之一。

此时，恺撒拥有一支人数较少，但是经验丰富的部队，包括从高卢战争中一直跟随恺撒的老部队——恺撒最喜欢的第十“骑兵”军团（骑兵是其名称，而不是军团类型）、和第八“奥古斯塔”、第九“西班牙”和第十二“雷神”军团；以及为这次内战而建的第一“日耳曼”军团、第三“高卢”军团和第四“马其顿”军团。虽然名义上有7个军团，但是这些军团几乎每个都缺员严重。由于之前在迪尔拉奇乌姆的损失得不到补充，再加上恺撒希望每支部队能规模更小些以便快速机动，因此有些军团甚至只有一千人，而当时的满员军团（含辅助部队）应当有6,000人。

反观庞培这边，他拥有9个军团的兵力，同时还有大量的辅助部队，而且他已经得到了来自叙利亚的另外两支军团的增援。虽然人数较多，但是这些部队大多久疏战阵或者是刚刚组建，素质较差、缺乏经验，而且庞培还在同其他元老们争论是否应当在法萨卢斯与恺撒交战。

而恺撒这边必须寻求与庞培进行战略决战，否则没有出路，眼下庞培的主力大军已经抵达法尔萨鲁斯，那就必须抓住机会。于是，在公元前48年的8月9日，恺撒主动让士兵出营列阵，做出向老“朋友”发起挑战的姿态，除20000名按三线部署的军团步兵，还有2000名老兵在营地内拆除工事。这些都被共和派的元老们看在眼里，他们以尖锐的言语刺激庞培立刻迎战，甚至嘲讽庞培是《荷马史诗》中的暴君盟主--阿伽门农，只是期望以长期领兵来获得众人的膜拜。庞培也终于不堪其扰，让40000名军团士兵迅速到营地外列阵，只留下4000人继续保护营帐安全。

恺撒和庞培都十分重视侧翼，在征战中往往通过侧翼进攻击败对手，而由于战斗在埃尼珀斯河边展开，恺撒的左翼以及庞培的右翼都临近河岸，使得彼此都无法在这一侧发动侧翼迂回攻击，因此双方都在另一侧（即恺撒的右翼、庞培的左翼）部署了更多的力量，而战役最重要的部分也是在这里展开的。

由于兵力充沛，庞培只用罗马士兵组成的主力战线，就能对凯撒方面形成2:1的人数优势。他将自己最心爱的奇里乞亚军团放在右翼，并用数个从西班牙撤来的大队对其进行加强。西庇阿的2个叙利亚军团，负责大军中路。余下几支从意大利带来的部队，依次排列在左翼。所有军团都按经典的前后三线部署，每一线的纵深更是厚达超过日常规范的10排，以防出现溃逃。

此外，庞培还有大量的同盟军可供差遣。鉴于自己的右翼有河流拱卫，庞培只在那里部署了少量来自本都的轻骑兵和标枪步兵。而6000多来自希腊、马其顿、色雷斯、弗里吉亚、卡帕多西亚、加拉太、叙利亚和亚美尼亚等地的骑兵，被集中部署在空间更大的左翼外侧。他们由曾长期追随恺撒在高卢作战的拉比努斯指挥，因而被庞培钦定为左右战局胜负的关键力量。拉比努斯的骑兵身后还有3000名来自希腊、色雷斯、小亚细亚、叙利亚、克里特岛和罗德岛的轻装步兵支援，他们主要使用复合弓、轻型标枪和投石索协助骑兵分队。

值得一提的是，庞培出于各种原因，没有将全部的同盟国部队派上战场。那些追随本国君主政要前来助战的亚洲希腊人、加拉太高卢人、比提尼亚人、叙利亚人、犹太人和阿拉伯人，都被安排战场外侧的山坡上去观摩作战。他们被告知不要直接插手正面战场，而是要等恺撒的部队溃散后才加入追杀。虽然这可能是因为庞培觉得他们队伍杂乱而不可靠，但更多是出于罗马本国的政治正确。毕竟，用外族武装击杀本国公民，是罗马上层所普遍不齿的行径。

唯有来自雅典、斯巴达、底比斯和马其顿的辅助步兵，因纪律良好而被安排在左翼，在军团和骑兵之间。这实际上也反映出了罗马政治家眼里他国地位的高低之分。但后来的战役进程表明，正是这些被高看一眼的本土希腊人，把庞培和整个共和派给坑惨了。

面对庞培的布阵，恺撒也针锋相对地布置了己方军队。他派安东尼负责紧靠河岸的左翼，并派出一些来自埃托利亚的希腊轻步兵予以支持，中路的军团则由可靠的部将德米特里乌斯执掌。自己和最精锐的老兵居于右翼方向。由于兵力少于对手，恺撒派的阵线厚度明显比共和派薄弱。位于前沿的1-2线都只有6排纵深，以便在全军的宽度上同敌人持平。最后的第3线上的老兵数量也被大量稀释，分别用于填补前方队列的数量空缺，以及组成隐藏在右翼骑兵后方的3000人特别预备队。

相比有众多同盟国出力，而数量众多的庞培军骑兵，恺撒手里只有1000名来自高卢和日耳曼的骑兵。不仅数量太少，骑战技术也往往弱于东方国家，而为其提供掩护的轻步兵，也基本上是从沿途中抱着冒险赌博心态的希腊小邦招募来的，无法同庞贝麾下的3000多骑兵相抗衡。因此，凯撒从各军团共抽调了6个最精锐的步兵大队，组成了3000人的第四线特别预备队，配合骑兵协同作战，并提醒他们胜负就取决于这几个步兵大队的勇敢了。这些人以一定角度隐蔽在主力步兵阵线的后侧，等着关键时刻对庞培的军队进行突然打击。同时，他还命令第三线在没有他命令的情况下不得出动。

部署完毕后，双方间留下的距离刚好够双方步兵发起冲锋，但是庞培事先命令士兵不得出击（有悖于当时的常规），据说他是使用了盖尤斯·特里阿里乌斯的疲兵之计，想让恺撒的部队奔跑双倍距离，在双倍的冲刺距离内耗尽体能，然后再利用数量优势予以消耗，等着骑兵从左翼完成致命回旋。但也可能是对自己新人和久疏战阵的复员老兵太多的军队的作战能力、士气以及纪律等诸方面缺乏信心。这一战术被恺撒麾下经验老道的百夫长们看穿了，因而他们在半路上叫停了冲锋，并重整了队伍，双方就在集体沉默中对视许久。

这样长时间的秩序井然，给留在山头观摩的东方盟军带来不小震撼。他们因不耐烦而产生喧嚣，让山下的庞培误以为他们会产生混乱和制造麻烦。于是下令军乐队吹号，正式开启了自己军事生涯的最后一战。对面的恺撒也立刻让号手回应，并派出第一、二线的军团向前冲锋。

而在河岸一侧，双方的轻步兵在重步兵接阵之前就已经发生了小规模的战斗。

中路的恺撒军在举盾顶住了几轮标枪齐射后，以更快速度掷出手里的武器，接着就拔剑撞入敌方阵线。常年的边区锤炼，让他们很快就迫使庞贝的第一线部队支撑不住，被迫换上二线人马替代。这样的阵线搏杀虽然简单机械，却最能反映两军的真实实力。

很快，庞培军左翼的由拉比努斯领导的骑兵向恺撒军右翼发起了冲锋，大量投石兵和弓箭手紧随其后，成功击退了对方右翼中主要由高卢人和日耳曼人组成的骑兵以及轻步兵部队。但是，当遇到恺撒的精锐重步兵组成的第四线部队自侧面袭来时，拉比努斯的骑兵被击退了，恺撒事先要求其士兵径直冲向敌人，并将长矛戳入骑兵的面颊，而不是像通常那样把其作为标枪投掷出去，这种凶残而近乎不要命的攻击方式让庞培军骑兵大为惊恐，他们溃退到了周围的山脚下。投石兵和弓箭手则被丢下，孤立无援地被歼灭。

随后而来的法萨卢斯战役的最高潮阶段，击退庞培军骑兵的恺撒军第四线步兵调转矛头对庞培军步兵阵线。原本被庞培寄予厚望的本土希腊人，在接战前便调头逃跑。同时还不忘发出己方已经战败的哀嚎，且将营地内的许多财物席卷一空，而此时的庞培军主力阵线，还在中路的鏖战中苦苦支撑。由于希腊盟友的瞬间开溜，左翼的军团已开始坚持不住。但凭借顽强的意志和严格的纪律，始终在稳步后退中临危不乱。

此时，恺撒将第三线部队投入了战斗，几乎同时，由于骑兵的溃败和希腊盟军的逃跑，恺撒的第四线部队得以转向开始从侧翼进攻庞培。面临两面夹击的危险，庞培预感到失败已不可避免，因而逃离了战场。失去统帅的共和派军队溃不成军，大部分人惨遭合围，余下的人也惊恐万分地逃入设防营地求救。

此时，恺撒开始展现自己的政治家手腕。他马上让人四处传令，对有意放下武器的罗马士兵网开一面，但要继续追杀同盟军予以震慑。同时让部队不经休整，直接攻击庞培的后方大营。这一招不仅让继续顽抗的共和派军团没了斗志选择投降，也使刚刚逃回营地的庞培连口气都来不及喘就不得不在心腹的保护下带着家眷便装出逃。被留在营地的4000罗马士兵和色雷斯标枪手，奋力将凯撒派的部队拖延了数个小时，最终在日落前溃败，法萨卢斯战役的主要部分也随之结束。至于早就跑路的庞培及其心腹与家眷，已经一口气逃到附近的希腊城市躲避。

然而，法萨卢斯战役还没有完全结束。恺撒在日落时分做出决定，让部分士兵进入敌方营地休息，另外半数继续向山头位置进发。在那里还有不少共和派溃兵和东方同盟军。他们已从惊恐与混乱中恢复过来，开始有组织的向北方撤退。

但出乎所有人的意料，恺撒军还是以不可思议的速度追了上来，迫使撤退中的共和派联军停下来准备接战。起初，双方在一条从山上流下来的小河边对峙。随后，恺撒让体能消耗几乎达到极限的部下继续土木作业，他们以惊人的毅力快速挖出壕沟，护住了正面方向，并成功截断了小河水流。同样精疲力尽的共和派联军，因无法取水而士气崩溃，连同那些来自东方各邦的君主一起，向恺撒请求原谅宽恕，后者也借坡下驴地予以宽大处理，并立刻让先前休息的半数部队前来替换。接着又马不停蹄追击庞培，期望抓住他以结束这场内战。

战前庞培（蓝）布置所有骑兵于左翼，恺撒（红）则从各个军团抽调了6个步兵大队组成了第4排。

庞培（蓝）骑兵击退恺撒（红）骑兵，但被后者第4排重装步兵击溃。

恺撒（红）第4排步兵转向，庞培（蓝）被从两面包围。

据普鲁塔克引述盖乌斯·阿西尼乌斯·波利奥的记载，在这场战役中，恺撒损失了1,200余人，而庞培方面损失了约6,000人。

但据恺撒的《内战记》记载，此役他只损失了30名百夫长及不到200士兵，而庞培却有15,000人阵亡，24,000人被俘，180面军旗和9支军团鹰徽被缴获。

庞培虽然在战场上输了个底掉，但在跑路方面找回了场子。他早已从暂避的希腊城市离开，带着心腹与家眷一路狂奔，头也不回地来到海边，登上3艘来自罗德岛和推罗的三列桨座战船，驶往东方的奇里乞亚地区。虽然在决战中一败涂地精锐尽失，庞培仍谋划以亚洲和北非的资源继续抗争，当属下否定了流亡帕提亚的计划后，他又否决了被自己看不起的努米底亚。最后决定赶往埃及，去向曾接受过自己支援和恩惠的托勒密王朝求援。

尽管恺撒没能在希腊捕获庞培，但胜利天秤已毫无悬念地倒向自己。大部分共和派的陆军在法萨卢斯放下了武器，使恺撒获得了庞培积攒的大量的粮草和军饷，大部分元老院成员也主动求见，期望自己能与这位寡头解除误会。至于众多目睹一切的东方同盟，也以最快速度做了鸟兽散。他们的离开，也意味着共和派海军的大部分船只与海员流失。此战之后，恺撒实际上已成为罗马共和国的最高统治者。

庞培逃亡埃及后并未得偿所愿，落魄而不复当年的他反为托勒密十三世及其宫廷所忌，因为他们既害怕这块烫手山芋会招致恺撒与罗马的武力惩罚，又有意巴结新贵恺撒。公园前48年9月28日，托勒密十三世派人杀死了庞培与随行的所有人，并在不久后将庞培的项上人头献给了追赶庞培而来的恺撒，罗马内战遂在此告一段落，随后而来的不是罗马的和平，而是又一番腥风血雨。