这给了庞培时间建立一支几乎是对手两倍大小的军队，同时他的海军摧毁了正在为凯撒建造的两支舰队，确保庞培一方控制了海上航线。
尽管如此，在公元前48年1月，凯撒还是设法带着七个军团横渡亚得里亚海，并登陆南阿尔巴尼亚（Albania）。
在攻占奥里库姆（Oricum）和阿波罗尼亚（Apollonia）后，他向庞培的主要补给基地迪尔拉基翁进军。
庞培及时赶到，阻止了凯撒的尝试，并在阿普斯河（River Apus）另一侧建立了一个 fortified camp，双方军队一直待在这里，直到春天。
两位指挥官都不急于开始敌对行动，因为凯撒的军事力量太弱，而庞培则像米特里达梯（Mithridates）一样，更倾向于通过饥饿迫使对手屈服。
三月下旬，僵局被打破，马克·安东尼（Mark Antony）终于带着四个军团横渡亚得里亚海，并在距离迪尔拉基翁约57公里的宁法尤姆（Nymphaeum）登陆。
庞培试图防止这两支凯撒军队会合，向东北进军并设下埋伏等待安东尼。
然而，这一埋伏被一些当地的凯撒支持者透露给安东尼，他在营地中等待，直到凯撒接近。
庞培不愿被两支凯撒军队夹击，选择撤退。
凯撒的军队与安东尼的部队会合后，重新部署了力量，派出一支1.5个军团前往艾托利亚（Aetolia）和塞萨利（Thessaly）赢得支持和收集补给，并派出另外两个军团在多米提乌斯·卡尔维努斯（Domitius Calvinus）指挥下前往马其顿拦截梅特卢斯·西比乌斯（Metellus Scipio）。
与此同时，庞培的长子盖乌斯（Gnaeus）成功摧毁了凯撒在奥里库姆和利苏斯（Lissus）的舰队，确保没有更多的增援和补给能够从意大利抵达凯撒。
凯撒试图引诱庞培在阿斯帕拉吉乌姆（Asparagium）进行决战，但后者拒绝了。
次日，凯撒出其不意地绕过庞培，再次向迪尔拉基翁进军。
当庞培到达城市时，凯撒已经建立了营地。
凯撒缺乏攻城设备，无法冒险放任庞培威胁他的后方。
他通过围困庞培的营地来解决这一问题。
尽管庞培有足够的食物，但水源稀缺，因为凯撒已经拦截了当地的河流，而庞培的骑兵缺乏饲料。
打破僵局变得非常紧迫，七月底，庞培终于成功突破了凯撒的部分防线。
由于这使得封锁变得毫无意义，凯撒决定减少损失，撤回到阿波罗尼亚。
此时，梅特卢斯·西比乌斯抵达塞萨利。
凯撒南下以应对这一威胁，并与多米提乌斯·卡尔维努斯会合，行军期间允许士兵掠夺贡菲（Gomphi）。
在庞培的追击下，他随后撤退到法萨卢斯（Pharsalus）附近，但未能诱使庞培交战。
尽管后来有人声称庞培是在下属的压力下才作出决定，但这一拖延或许只是他天生谨慎的反映。
无论如何，庞培的军队约有人，人数超过凯撒指挥的人，骑兵数量也以7000比1000遥遥领先。
公元前8月9日，他部署部队形成战斗阵型，计划利用自己更强的骑兵在左翼包抄对手。
凯撒早已预料到这一点，击退了逃窜的骑兵，暴露出他们身后的步兵。
面对左侧和正面的压力，庞培的军队崩溃。
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庞培从战场上逃脱，前往米提利尼（Mytilene），与妻子科尔内利亚（Cornelia）重聚。
他在法萨卢斯（Pharsalus）时的大多数东部盟友要么已被杀死，要么被捕。
唯一缺席的是14岁的托勒密十三世（Ptolemy XIII），他统治着富裕且战略重要的埃及王国，因此成为了一个显而易见的目的地。
卡托（Cato）宣布他将继续在非洲进行战争，尽管包括西塞罗（Cicero）和马库斯·尤尼乌斯·布鲁图斯（Marcus Junius Brutus）在内的大多数参议员同僚与凯撒（Caesar）和解，并返回罗马。
庞培带着一小支舰队从塞浦路斯（Cyprus）出发，公元前48年9月28日抵达埃及的佩卢西乌姆（Pelusium），此时托勒密正与他的共同统治者及姐姐克利奥帕特拉七世（Cleopatra VII）进行一场激烈的内战。
当他上岸迎接官方代表团时，庞培被罗马军官和前同事卢修斯·塞普提米乌斯（Lucius Septimius）杀死。
他的尸体由两名仆人火化，而头颅则被保留下来作为证据。
一种说法认为，托勒密和他的顾问担心庞培计划控制埃及，尤其是因为许多埃及军官是像塞普提米乌斯这样的罗马雇佣军，他们曾与庞培共事。
与此同时，这似乎也是赢得凯撒支持对抗克利奥帕特拉的一个简单办法，尽管最终这并未成为事实。
庞培的头颅后来被送回科尔内利亚，葬于他位于阿尔班山（Alban Hills）的别墅中，而他耻辱的死亡促使西塞罗写道：“他的生命超越了他的权力。”
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