Пирр принял приглашение, имея в виду более широкие планы, чем предполагали противники Рима. Согласно условию Пирр делался главнокомандующим над всеми силами, которые выставит коалиция против Рима: на время войны он занимал Тарент гарнизоном, но обещал не оставаться в Италии более, чем будет нужно; денежные средства, конечно, доставлял Тарент. Весною 280 г. Пирр высадился в Таренте с войском в 23 000 человек и с 20 слонами – оказалось, что это почти все, на что он мог рассчитывать: коалиция еще не выставила никаких войск. Отношения с тарентинцами у Пирра сразу испортились, потому что он потребовал, чтобы и они несли службу, а граждане полагали, что, наняв войско, они ни к чему более не обязаны, как только платить деньги.
Римляне собрали армию в 50000 человек и, обезопасив себя в сомнительных городах гарнизонами, двинулись к Таренту. У Гераклеи, на берегу реки Сирис, в 280 г. консул Публий Левин атаковал Пирра. Произошло упорное сражение, долго остававшееся нерешительным. Наконец искусные распоряжения Пирра и атака слонами доставили грекам полную победу, римляне отступили, потеряв 15 000 убитыми и ранеными и 2000 пленными. После этого надежды врагов Рима ожили, к Пирру присоединились луканцы, бреттии и самниты.
Пирр понял, однако, что трудна будет борьба с Римом: не только ни один пленный не принял предложения Пирра вступить к нему на службу, что постоянно делалось в Греции, но ни один латинский город не поколебался в своей верности римскому союзу. Пирр отправил в Рим своего приближенного, даровитого оратора Кинеаса, чтобы вступить в мирные переговоры. Царь требовал только независимости греческих городов и возвращения округов, отнятых у самнитов, бреттиев и луканцев. Кинеас приложил все свое искусство, чтобы не задеть самолюбия сената, и, напротив, старательно выставлял уважение, которое действительно питал Пирр к Риму, и желание царя жить в дружбе с мужественным народом. Слова Кинеаса оказывали уже влияние, но престарелый слепой Анний Клавдий, герой еще первых лет первой Самнитской войны, страстною и гордою речью вдохнул в сенаторов мужество отвергнуть мир и биться, пока не достигнута будет победа. Кинеас оставил Рим, унося глубокое впечатление от этих людей, которые жили очень бедно, но так богаты были любовью к родине и к ее славе.
Зимою римляне предложили обмен пленных, Пирр отказался, но на честное слово отпустил всех пленников на праздник Сатурналий – и все они возвратились к сроку. Весною 279 г. произошло новое сражение, в Апулии при Авскуле. С обеих сторон бились по 70 000 человек. Сражение возобновлялось в течение двух дней: в первый день перевес остался на стороне римлян, но на другой день Пирр сумел занять очень удобную позицию и снова одержал победу – и опять с грустью видел, что никакого существенного политического успеха он не достиг; ему стало ясно, что ресурсы римлян сравнительно с его ресурсами чрезвычайно велики, помимо того что Рим прилагал к борьбе неизмеримо больше энергии, чем коалиция.
Царь уже тяготился своим предприятием, в успех которого перестал верить, и с радостью встретил приглашение сиракузян принять власть в их городе: в Сицилии карфагеняне, пользуясь внутренними раздорами греческих городов, энергично и успешно распространяли свои владения и, наконец, Сиракузы, так недавно еще могущественная морская держава, едва отстаивали от них свою самостоятельность; в таких-то обстоятельствах сиракузяне и позвали к себе Пирра, а так как он был зятем последнего властителя Сиракуз Агафокла, то предложение являлось во всех отношениях подходящим.
В первой половине 278 г. Пирр отплыл в Сицилию, оставив на полуострове свои главные силы под начальством опытного полководца Милона. Вмешательство Пирра в дела Сицилии побудило римлян и карфагенян заменить свои прежние торговые договоры новым, союзным: в случае вступления Пирра на территорию карфагенян римляне обязывались доставить им армию, в случае вступления на территорию римлян карфагеняне обязывались доставить флот; обе стороны обещали не заключать с Пирром отдельного мира.
В течение двух лет Пирр овладел почти всею Сицилиею, только Лилибей оставался в руках карфагенян. Пирр снарядил и большой флот, но вместо того, чтобы окончательно изгнать карфагенян из Сицилии, отнять у них и Лилибей, он отправился в 276 г. снова в Тарент – и немедленно утратил Сицилию: он управлял делами столь непоследовательно, столь мало применяясь к духу народа, что немедленно после его отплытия города один за другим завязали сношения с Карфагеном, и вскоре положение в Сицилии вернулось к тому, каким было оно до появления Пирра.