瓦罗手下共有两个军团的兵力，他听说恺撒率军来攻，就将赫丘利神庙中的金银财宝全部搬出，转移到在一个小岛上的伽德斯城。他在伽德斯城储存相当充足的粮草，并把所有战舰都集中到那里，随后他率两个军团部进驻伽德斯城，准备在这里与恺撒进行一场持久战。
恺撒与保民官卡西乌斯率两个军团兵力来攻瓦罗，听说恺撒到来，许多城市纷纷倒戈向恺撒投降。瓦罗见势不妙，便派人向恺撒表示愿意投降。恺撒对瓦罗的投降非常高兴，派塞克斯图斯接管了瓦罗的军队和金银财宝、粮食、战舰等。至此，庞培在西班牙经营多年的基地和军队全部落入恺撒手中。恺撒任命卡西乌斯为西班牙总督，留下4个军团的兵力归他指挥，而他由陆路取道纳波、马西利亚赶回罗马。
公元前49年11月，恺撒被平民大会选为独裁官，恺撒在接受这个职务后11天便辞职和另一个人共同任执行官。因为恺撒认为，独裁官很容易使人们将其与独裁者苏拉联系在一起，在他与庞培还未决出胜负的前提下，这样称呼对他的声誉不利。
公元前49年12月，为了早日与庞培决出高低，恺撒决定渡海到巴尔干寻找庞培决战。他率5个军团兵力到达东南沿海城市布隆迪西乌姆，准备在这里东渡亚得里亚海。由于没有舰只的掩护，而庞培却有庞大的舰队，因此恺撒渡海面临着很大的风险。但为了抓住战机，恺撒不惜一搏，他率5个军团，凭着侥幸避开了庞培舰队，渡过亚得里亚海，在伊庇鲁斯海岸登陆。登陆后，恺撒迅速占领伊庇鲁斯的俄利康和伊利里亚的阿波罗尼亚两座城市，夺取了大量的军需物资。接着，恺撒命军队日夜兼程赶奔希腊重镇提累基阿姆城，在这里庞培储存了大量粮草和军需物资。如得到这些物资，不但能解决自己的军事需求，还会使敌人处于困境。
远在马其顿的庞培得到恺撒在巴尔干登陆并向提累基阿姆城推进的消息后，立即率军急忙赶赴提累基阿姆，抢先占据该城。
恺撒军到来时，庞培早已占据了有力的地势，在双方几次小规模的冲突中，庞培军都占了上峰。为了改变这种被动局面，恺撒决定将军队转移到帕撒利亚，与在那里的一支军队会合。经过7天的急行军，恺撒率军队来到了帕撒利亚的法萨卢。庞培本不想马上与恺撒决战，但经不过###们的催促，于是率军尾追恺撒来到了法萨卢。这样，著名的法萨卢战役拉开了序幕。
当时战场上的形势是庞培军有47000名步兵和2000名骑兵，恺撒方面有2200名步兵和1000名骑兵。从兵力上庞培军占有优势，但从排兵布阵上看，恺撒却明显比庞培高出一筹。庞培将步兵排成三列横队，列于右翼，将骑兵集中左翼，想用骑兵突破恺撒的骑兵，然后绕过敌军的右端，攻击恺撒军团的后部，使其受到前后夹击而被打败。恺撒针对庞培的布阵方式，将自己最精锐的3000多人的步兵布置在右翼骑兵的后部，同时命令手下1000骑兵在受到敌军骑兵攻击时不要抵抗，而要后撤。
双方战斗开始后，庞培骑兵对恺撒骑兵进行攻击，恺撒骑兵不战后撤，庞培骑兵紧紧追赶，越过了恺撒埋伏的3000名步兵。恺撒骑兵见敌军骑兵进入伏击圈，便掉转马头向敌军杀来，双方战在一起。这时3000名恺撒步兵从后面杀向庞培骑兵。庞培骑兵受到前后夹击，很快不支，溃散而去。恺撒骑兵快速绕过庞培军左端，攻击庞培军团尾部。庞培中路和右翼见左翼失败，敌军从背后包抄而来，马上后撤。开始他们还有秩序撤退，后来一些人大喊：“我们被打败了!”于是，全军大乱，全线崩溃。到第二日早晨，战斗结束时，庞培军大败，有25000多人被歼或被俘，恺撒军方面只伤亡1200人。