В 54 году до н. э. дочь Цезаря Юлия, бывшая замужем за Помпеем, умерла. Это способствовало охлаждению между Помпеем и Цезарем. Последний сблизился с Крассом, которому для похода на Восток, против Парфии, отдал часть свой кавалерии. Однако поход окончился полной неудачей и гибелью Красса в 53 году до н. э. Помпей, завидуя успехам Цезаря в Галлии, выступил против вторичного избрания своего удачливого соперника консулом в 50 году до н. э. Он сблизился с сенатом и добился своего избрания единоличным консулом – «консулом без коллеги». Помпей также инициировал рассмотрение в сенате законопроекта, согласно которому Цезарю предписывалось оставить пост наместника в Галлии, распустить легионы и представить сенату отчет о своих действиях в ходе галльской войны. В ответ на происки Помпея Цезарь 10 января 49 года до н. э. начал гражданскую войну, перейдя с легионами из Галлии пограничную между Италией и Цизальпинской Галлией реку Рубикон и вторгнувшись в Грецию. Идеологическим оправданием войны Цезарь сделал лозунг восстановления прав народных трибунов, попранных сенатом. Из девяти легионов, дислоцированных в Галлии, Цезарь взял с собой в Италию только один, но этого вполне хватило для победы. Помпей, не располагавший сколько-нибудь значительными силами на Апеннинском полуострове, предпочел бежать к своим легионам в Грецию через порт Бриндизий. Рим без боя сдался Цезарю. Здесь ему досталась вся казна республики. Немногочисленные италийские гарнизоны присоединились к армии Цезаря. Уже в августе 49 года Цезарь успел нанести поражение легатам Помпея в Испании, которые, будучи лишены снабжения, в конце концов капитулировали. Закаленные легионеры Помпея пополнили армию Цезаря. Тот поощрял братание своих солдат со сторонниками Помпея. В Риме Цезаря провозгласили диктатором. Он полностью восстановил в правах всех тех, кто пострадал от преследований при Сулле, и вернул им утраченное имущество.
Затем Цезарь переправился в Грецию. Здесь борьба сначала протекала с переменным успехом. Флот Помпея господствовал на море, так что его войска могли высаживаться в любом пункте греческого побережья. Но высадиться в Италии Помпей не рискнул. И 9 августа 48 года до н. э. Цезарь наголову разбил противника в решающей битве при Фарсале, где 34 тысяч пехотинцев и 6 тысяч всадников Помпея противостояли 25 тысячам пехотинцев и 2 тысячам всадников Цезаря. Помпей бежал в Египет, где его убили по приказанию египетского царя Птолемея, не желавшего ссориться с Цезарем, неутомимо преследовавшим своего соперника. Голову неудачливого полководца преподнесли вступившему в Египет победителю. Преследуя Помпея, Цезарь вторгся в Египет и фактически установил римский протекторат над этой страной, заодно сделав царицу Клеопатру своей любовницей и оказав ей помощь в обретении единоличной власти. Ее младший брат и соправитель Птолемей XIII был убит. От связи Цезаря и Клеопатры родился сын Цезарион. Цезарь после 10‑месячного пребывания в Египте, во время которого ему пришлось выдержать трудную осаду в Александрии зимой 48/47 года, в сентябре 47 года до н. э. наконец вернулся в Рим, где сенат, устрашенный бесчинствами плебса, разбившего статуи Суллы и Помпея, удостоил его звания диктатора, дал ему также постоянный титул императора (главнокомандующего), а также право на триумф за будущие победы. Наряду с этим цезарь был наделен властью цензора и трибуна и пожизненно получил должность верховного жреца Юпитера.
