Осада Сиракуз началась весною 414 года, и кольцо осадных сооружений уже почти замкнулось, когда прибыл спартанец Гилипп с небольшим отрядом, а следом — эскадра спартанских союзников, и счастье изменило афинянам. Гилипп сумел вновь воодушевить совсем уже было отчаявшихся сиракузян; они разбили афинян в сухопутном бою, не дали им завершить окружение города, оснащали суда и готовили для них экипажи, а главное — подняли против афинян большую часть сицилийских городов и племен. Никий написал в Афины, как обстоит дело, и просил подкреплений. В марте следующего года, в самом начале навигации, в Сицилию были отправлены еще шестьдесят афинских триер и тысяча двести гоплитов под командованием Демосфена, которому предстояло заменить убитого в сражении Ламаха. Но пока Демосфен добирался до места своего назначения, сиракузяне нанесли афинянам еще одно поражение на суше и даже отважились вступить в бой с непобедимым афинским флотом, правда — неудачно. Неудача их не обескуражила: не прошло и полутора месяцев, как сиракузяне снова атаковали на суше и на море одновременно. На этот раз они приготовились много лучше. Так как теснота гавани лишала афинян свободы маневрирования (а выходить за пределы гавани сиракузяне не желали и имели возможность навязать свою волю противнику), а к лобовым столкновениям афинские триеры приспособлены не были, сиракузские корабельных дел мастера укоротили и укрепили носовые тараны, чтобы можно было наносить фронтальные удары, проламывая корпус вражеского судна не сбоку (как обычно действовали афинские кормчие), а спереди. Вдобавок, несмотря на трехдневные предварительные стычки, решающее нападение сиракузян оказалось до известной степени неожиданным. В результате семь афинских судов были потоплены, многие повреждены и нанесен значительный урон в людях.
Примерно две недели спустя прибыл, наконец, Демосфен, увеличивший по пути численность одной только тяжелой пехоты до пяти тысяч. Вид нового афинского войска, силой и снаряжением не уступающего первому, мигом привел сиракузян в отчаяние, а Никия и его подчиненных — в восторг. Но и отчаяние и восторг были преждевременны. Демосфен решил действовать энергично и либо взять в кратчайший срок Сиракузы, либо увести экспедиционный корпус домой — и был разбит в первом же бою. Сразу после этого, на военном совете, он предложил снять осаду и отступить. Никий возражал, не только потому, что знал о тяжелом положении осажденных и о сильной про-афинской партии в их среде, надеявшейся сдать город, но, вероятно, прежде всего из страха перед согражданами, которые непременно обвинили бы возвратившихся ни с чем полководцев в измене и продажности. „Если уже гибель неизбежна, — говорил он, — лучше пасть от руки неприятеля, чем жертвою позорного и клеветнического обвинения.“ Пока афиняне медлили в нерешительности, к сиракузянам явилось новое подкрепление с Пелопоннеса. Теперь уже и Никий жалел, что не согласился с Демосфеном. Все было готово к отплытию, как вдруг случилось лунное затмение. Никий, отличавшийся крайней суеверностью, объявил, что это дурной знак свыше и что раньше чем через двадцать семь дней (то есть до истечения полного лунного месяца) об отправлении нечего и думать.
Сиракузяне поняли, что враг внутренне капитулировал, и горели желанием добить его во что бы то ни стало. Спустя неделю после затмения они дали афинянам еще одну морскую битву и, хотя уступали врагу числом судов, снова остались победителями, захватив в плен восемнадцать кораблей и несколько пустив ко дну. Афиняне окончательно пали духом, а сиракузяне заперли выход из гавани, чтобы всю афинскую армию принудить к сдаче. Тогда осаждающие, превратившись внезапно в осажденных, приготовили к плаванию все мало-мальски держащиеся на воде суда — 110 кораблей, — чтобы прорвать блокаду. На берегу остались только больные, раненые и гарнизон для их охраны. Битва, состоявшаяся через четыре дня после предыдущей, была, пожалуй, самой ожесточенной за все время войны. Она завершилась полным разгромом афинян. Все, кто уцелел, побросали свои суда и искали спасения в лагере.