Афинский экспедиционный корпус в 414 г. был пополнен подкреплением. Сначала к Сиракузам подошли десять судов стратега Эвримедона, позже прибыли на семидесяти трёх кораблях отряды стратега Демосфена. Узнав о прибытии Демосфена, сиракузцы активизировали действия как на суше, так и на море. Они разбили афинян, очистили от врага мыс Племмирий, зато были разгромлены на море, потеряв четырнадцать кораблей из восьмидесяти против трёх затопленных у афинян. Выждав удобный момент и застав афинян врасплох, сиракузцы и спартиаты навязали неприятелю генеральное сражение. Войско Никия потерпело поражение и отступило. Флот Демосфена вошёл в бухту Сиракуз. Выгрузка афинянами стенобитных машин и отчаянная попытка проломить стены города завершилась полным провалом. Поначалу удачную для афинян ночную атаку Эпипол отрядами Демосфена отразили беотийские гоплиты - лучшая часть зашитников города. Потерявший уверенность в победе Демосфен настаивал на эвакуацию в Афины. Никий, боявшийся расправы за поражение со стороны афинской охлократии531, возражал против возвращения. Демосфен заявил, что уведёт подчинённые ему отряды и без согласия Никия. В ночь спора полководцев (27 августа 413 гг. до н. э.) произошло лунное затмение, напугавшее суеверных афинян. Большинство воинов потребовало отплывать через один лунный месяц после «кровавой луны». Ободрённые успехами сиракузцы решили не дать противнику уйти. В морской битве 3 сентября 413 гг. до н. э. афиняне были наголову разгромлены. Сиракузские моряки заперли афинскую эскадру в гавани. Охваченный отчаянием Никий посадил часть воинов на корабли и отдал приказ совершить прорыв. Ничего не получилось и у афинян осталась последняя возможность спасения - поспешное ночное бегство сушей вглубь острова. Но сиракузцы провели Никия, в свою очередь прибегнув к дезинформации. Никию сообщили, что сиракузцы устроили засады по всем дорогам, а теперь только и ждут ночного отхода афинян для сокрушительного удара. Никий потерял драгоценное время, за которое сиракузцы действительно оборудовали засады. Когда утром Никий скомандовал отступление в надежде добраться до союзников, оно превратилось в побоище: сиракузцы отсекали отряд афинян за отрядом и уничтожали их поодиночке. После разгрома отряда Демосфена того взяли в плен. Затем отважный Гилипп разбил отряд Никия и пленил второго афинского стратега. Вряд ли можно верить драматическим подробностям древних сочинителей, утвержадавших, будто Никий простёрся у ног спартиата и взмолился в слезах: -«Пощады, Гилипп, вы победили! Не за себя прошу, прославившего своё имя столь великими несчастьями, а за афинян. Вспомните, что на войне беда может случиться со всяким и что афиняне, когда им сопутствовала удача, обошлись с вами благосклонно и мягко». Но общее ощущение безысходности полной катастрофы передано точно. Гилипп хотел сохранить жизнь пленным для того, чтобы с позором провести их по Спарте. Но когда пленников пригнали в Сиракузы, озверевшие горожане убили Никия, Демосфена и командиров отрядов. Рядовых же пленников поголовно обратили в рабов на сиракузских каменоломнях.