Belagerung eingesetzt, doch Massilia hielt stand, so daß Caesar, um nicht noch mehr Zeit zu verlieren, den Befehl über das Belagerungsheer seinem Legaten C. Trebonius übergeben mußte. Auch in Spanien ging nicht alles nach Caesars Wunsch. In der Nähe von Ilerda geriet er am Flusse Sicoris (Segre) vorübergehend in eine verzweifelte Lage, doch vermochte er durch seine überlegene Strategie das Blatt wieder zu wenden und das Heer der Gegner, insgesamt fünf Legionen, zur Kapitulation zu zwingen (2. August 49 = 10. Juli jul.). Leichteres Spiel hatte Caesar in Hispania Ulterior. In dieser Provinz, in der Caesar große Sympathien besaß, ergab sich M. Terentius Varro mit zwei Legionen in Corduba. In nur 40 Tagen war der spanische Feldzug beendet, ein bedeutender Erfolg, den Caesar nicht nur seiner Feldherrnkunst, sondern auch seiner überlegenen Menschenführung verdankte. Auf dem Rückmarsch nach Italien konnte Caesar die Kapitulation Massilias entgegennehmen, die Belagerung hatte sechs Monate gedauert. Die Stadt verlor ihre Freiheit und Autonomie, es ist dies der Endpunkt der 550jährigen ruhmvollen Geschichte eines freien Massilia; die Stadt ist aber auch weiterhin ein Hort der griechischen Kultur in Südgallien geblieben.
In der Provinz Africa waren die Caesarianer weniger glücklich. C. Scribonius Curio unterlag im August 49 den Pompejanern unter der Führung des P. Attius Varus und dem König Juba von Numidien in einer Schlacht am Bagradas. Die Niederlage kostete Curio das Leben, nur wenige seiner Begleiter, darunter C. Asinius Pollio, der spätere Geschichtsschreiber, hatten sich retten können. Auch in Illyrien gab es für Caesar Mißerfolge. Die Seeherrschaft auf der Adria lag ganz eindeutig in den Händen des Pompejus. Gegen die Übermacht kamen Caesars Legaten, P. Cornelius Dolabella und C. Antonius, nicht auf, der letztere wurde auf der Insel Schwarzkorkyra (Korcula) eingeschlossen und zur Kapitulation gezwungen. Damit hatte Caesar nicht nur 1 1/2 Legionen, sondern auch einen der letzten Stützpunkte jenseits der Adria verloren.
Noch in Massilia erreichte Caesar die Nachricht, daß er in Rom zum Diktator ernannt worden sei. Der Praetor M. Aemilius Lepidus hatte sich auf Grund eines Volksbeschlusses dazu ermächtigen lassen, die Ernennung vorzunehmen. Angetreten hat Caesar die Diktatur erst gegen Ende des Jahres 49, nach nur elftägiger Amtsführung hat er sie wieder niedergelegt. Als dictator comitiorum habendorum causa hielt er Wahlen in Rom ab, dabei wurde Caesar selbst, zusammen mit P. Servilius Isauricus, für das Jahr 48 zum Consul (zum zweiten Mal) gewählt. Auch das Latinerfest auf dem Mons Albanus hat er als Diktator geleitet, der Gedanke an eine Monarchie aber hat Caesar damals noch ganz fern gelegen. Wenn er, und zwar schon am 1. April 49, zu den Senatoren gesagt hat, sie möchten mit ihm zusammen den Staat verwalten; falls sie sich aber dieser Aufgabe durch die Flucht entzögen, so werde er die Verwaltung allein in die Hand nehmen, so wird man diese Worte schwerlich als einen Ausdruck monarchischen Strebens auffassen können.
Gegen Ende des Jahres 49 hatte Caesar im ganzen zwölf Legionen, die jedoch keine vollen Gefechtsstärken aufwiesen, um Brundisium versammelt. Am 5. Januar 48 (im November 49 jul.) landete er mit sieben Legionen (20000 Mann) an dem jenseitigen Ufer der Adria bei Palaiste, südlich von Valona. Den Übergang und die Landung hatte ihm der sträfliche Leichtsinn des dort kommandierenden M. Calpurnius Bibulus ermöglicht. Mit der Besetzung von Apollonia (in der Nähe des heutigen Fieri, nordöstlich der Aoos-Mündung) und von Orikon schuf er sich den notwendigen Brückenkopf, konnte aber nicht verhindern, daß ihm Pompejus in der Okkupation des viel wichtigeren Dyrrhachium (Durazzo) zuvorkam. Im übrigen war ihm Pompejus, dem die Hilfstruppen des gesamten römischen Orients zur Verfügung standen, zahlenmäßig ganz beträchtlich überlegen. Pompejus, übrigens erst gegen Ende des Jahres 49 zum Oberbefehlshaber bestellt, sah sich durch die Anwesenheit zahlreicher Senatoren in seinem Hauptquartier behindert. Erst gegen Ende März konnte M. Antonius vier weitere Legionen aus Italien nach Epirus herüberbringen, sie landeten im Raum von Nymphaion und vereinigten sich wenige Tage später (3. April 48) bei Belik an der Via Egnatia mit Caesar. Von April bis Juli 48 lagen sich die Heere der beiden großen Führer südlich von Dyrrhachium in einem hartnäckigen Stellungskampf gegenüber, Caesar hatte Pompejus zu Lande eingeschlossen, aber ein erfolgreicher Durchbruchsversuch der Pompejaner kostete Caesar den Verlust von 32 Feldzeichen und 1000 Mann. Daraufhin zog Caesar mit seinem Heere nach Thessalien, der Widerstand der kleinen Stadt Gomphoi wurde mit nackter Gewalt gebrochen. Auf dem Schlachtfelde bei Pharsalos (9. August = 7. Juni 48 jul.) stand Caesar mit 22000 Mann und einer geringen Zahl von Reitern (angeblich nur 1000) dem doppelt so starken Heere des Pompejus gegenüber. Gegen die überlegene Kavallerie des Pompejus (7000 Mann) hatte Caesar eine Speziaireserve bereitgehalten, an ihrer Standhaftigkeit sind die Attacken der Reitergeschwader des Pompejus zerschellt. Pompejus selbst hatte in der Schlacht versagt, er floh zu Schiff nach Mytilene auf Lesbos. Seine Parteigänger hielten Kriegsrat auf Korkyra ab, sie bestellten den Consular Metellus Scipio, Pompejus' Schwiegervater, zum Oberfeldherrn, Cicero hatte abgelehnt, er gab die Sache des Pompejus bereits verloren und schiffte sich nach Italien ein. Auch eine Reihe von Verbündeten verließen das Lager der Pompejaner, insbesondere die Flotten der Rhodier und der Ägypter, den Rest der Schiffe führte M. Porcius Cato nach Africa. Auf seiner Flucht mußte Pompejus die ganze Bitterkeit der Niederlage auskosten, manche Städte wie Rhodos und Antiocheia verschlossen ihm die Tore, so daß er den unheilvollen Entschluß faßte, sich nach Ägypten zu wenden. Dem früheren König des Landes, Ptolemaios XII. Neos Dionysos (Auletes), hatte er so manche Gefälligkeit erwiesen, so daß er auf die Dankbarkeit seiner Kinder, der Kleopatra VII. und ihres Bruders, des Ptolemaios XIII., Anspruch zu besitzen vermeinte. Aber die Geschwister waren miteinander verfeindet, Ptolemaios, ein Knabe von 13 Jahren, stand gegen seine ältere Schwester. In den Händen der Ratgeber des jungen Königs, des Eunuchen Potheinos, des Strategen Achillas und des aus Chios gebürtigen Rhetors Theodotos, lag das Schicksal des geschlagenen römischen Feldherrn. Theodotos riet dazu, Pompejus aus Gründen der Staatsraison zu beseitigen, man dürfe es mit Caesar nicht verderben. Als Pompejus ägyptischen Boden betrat, wurde er durch einen Römer namens L. Septimius niedergemacht. Der Todestag war der 28. September 48; am folgenden Tage wäre Pompejus 58 Jahre alt geworden.
Pompejus ist alles andere als ein Genie, sein Gesicht zeigt jene charakteristische Mischung von Hochmut und Verschlagenheit, die schon seinen Zeitgenossen auf die Nerven gegangen ist. So hat er es nie verstanden, sich die Sympathien der Senatsoligarchie zu erwerben. Die Nobiles haben ihm immer wieder die kalte Schulter gezeigt, da sie sich nicht für einen Mann erwärmen konnten, der auf Grund seiner bedeutenden Leistungen als Feldherr immer und überall mit dem Anspruch auftrat, der Erste der Bürger (princeps civium) zu sein. Womöglich noch schlimmer aber war es, daß Pompejus im Grunde über keine politische Konzeption verfügte, er vermied es, sich klar zu äußern, was ihm wiederum als Hinterhältigkeit verdacht wurde. Auch die Nobilität ist alles andere als schuldlos: sie fürchtete, sehr mit Unrecht, eine Alleinherrschaft des Pompejus; das gegenseitige Mißtrauen hat die Front gegen Caesar entscheidend geschwächt und diesem den Sieg wesentlich erleichtert.
Caesar hatte sich nach dem Siege bei Pharsalus zunächst nach der Provinz Asia begeben. Am 1. Oktober 48 erreichte er Alexandrien. Hier warf er sich zum Schiedsrichter der streitenden Ptolemäer auf. Er proklamierte eine Samtherrschaft des Ptolemaios XIII. und der Kleopatra VII. Der jüngere Bruder, Ptolemaios XIV., und seine Schwester Arsinoe wurden mit Cypern abgefunden. Mit gutem Grund hat Caesar dies im Bellum civile verschwiegen. Caesars Verbindung mit der <pikanten Levantinerin> Kleopatra führte zum Alexandrinischen Krieg, Caesar sah sich im Stadtteil Brucheion eingeschlossen. Bei den Kämpfen gegen Achillas, den Feldherrn des 13. Ptolemäers, ging ein Teil der alexandrinischen Bücher in Flammen auf. Der Krieg in der Stadt dauerte mehrere Monate an, vom Herbst des Jahres 48 bis ins Frühjahr 47. Erst ein Entsatzheer unter Mithradates von Pergamon, einem galatischen Fürstensohn, befreite die Römer aus ihrer verzweifelten Lage, der junge Ptolemaios XIII. ertrank auf der Flucht im Nil. Auf Caesars Wunsch schloß Kleopatra eine Scheinehe mit ihrem Bruder Ptolemaios XIV., beide herrschten gemeinsam über Ägypten und die Insel Cypern. Der Prinzgemahl aber war Caesar; ihm gebar Kleopatra einen Sohn, den die Alexandriner Kaisarion, d. h. den <kleinen Caesar>, nannten.