加圖因不忍再見到血流成河的悲慘景象，以為隻要敵軍內部把愷撒解決掉，就可天下太平，這種這種觀點純屬幻想。
如果以軍事的觀點來看，這樣做絕對是養虎為患。因此，大部分的將領們仍然據理力爭，勸龐培不可鬆懈。龐培拗不過將領們的力勸，終於決定率軍進擊了。
愷撒早就料到龐培不會放過他，於是在當年的八月，兩軍在法薩羅平原的決戰就此展開了。
龐培率有騎兵7000、步兵4.5萬人，愷撒則僅有騎兵1000，步兵2.2萬名，實力非常懸殊。
戰前，愷撒的士兵們拆毀了他們的軍營，填滿了他們的壕溝，以示必死之心。而龐陪的屬下們已經爭論著將來誰要接替愷撒的位置，或是暗中派人到羅馬去物色華麗的宅邸。他們紛紛沉醉在虛幻的美夢中，反而把作戰視為次要的事了。愷撒的百戰之師雖然在數量上占有劣勢，但是他們士氣高昂，反觀對手，龐陪的很多軍隊還是新兵。
愷撒把自己僅有的部隊分為左、中、右三翼。將中翼和左翼分別交給卡本尼斯和安東尼負責指揮，自己則統率第十師作為右翼。龐培也將自己的部隊分作三翼，龐培自己和西庇阿分別統率右翼和中翼，左翼的騎兵則由托米特斯指揮，以對付愷撒親自率領的右翼。
龐培的戰略是先用騎兵以閃電式擊潰愷撒的右翼，然後再向左、中兩翼去包抄，使愷撒的後方不戰自亂，緊接著，龐培自己統率的右翼和西庇阿的中翼出動猛攻，使得愷撒首尾不能兼顧，然後將他一舉殲滅。
愷撒看到敵方的騎兵全都集中在自己的對麵，自忖單靠第十師不足以應付，於是緊急調補人員，來右翼增援，同時，傳令左、中兩翼，密切注意敵方騎兵的動態。
大戰的序幕就此拉開了。
首先是龐培軍的左翼騎兵以排山倒海之勢，向愷撒的右翼直衝而來。愷撒早有準備，他把緊急抽調來的幾營人埋伏在陣前的壕塹中，有的手持長矛，專刺騎在馬上的騎兵，有的手執大刀，專砍馬腳。
當騎兵隊向前猛衝時，這些埋伏的人一擁而出，使得托米特斯指揮的騎兵人仰馬翻，僥幸沒有被砍倒或刺到的則立刻調轉馬頭，企圖後退，不料又撞上接踵而來的騎兵，頓時陣腳大亂，自相踐踏。
此時，愷撒布置在第二線的弓箭手萬箭齊發，可憐6000騎兵，還沒有接觸到愷撒的第十師，就已經折損了一大半，剩下的則紛紛落荒而逃了。
龐培的左翼既已崩潰，中軍和右翼也無心戀戰，而愷撒親率的第十軍卻及時趕到，加入廝殺。龐培的麾下雖人數眾多，卻已經軍心大亂。失去了自家騎兵保護的龐培步兵哪裏能抵擋得住羅馬騎兵的鐵蹄，轉身便逃，隻恨爹媽少生了兩條腿。而那些仆從軍更是嚇得屁滾尿流，邊跑邊喊：“我們被打敗了，我們被打敗了！”數萬大軍頃刻間就全麵崩潰，這豈是龐培始料所及的。他知道大勢已去，躲在塹壕中，偷偷地剝下一個戰死的士兵的衣服換上，混在敗兵之中，倉皇逃往海濱。
愷撒見大勝己成定局，欣喜萬分。不過，當他巡視戰場，隻見屍骸遍地，受傷者慘痛的呻吟在原野上飄蕩，他心裏不覺一陣淒楚，他立即下令，不得趕盡殺絕，而且要盡快搶救傷員，安葬陣亡的人。
時近黃昏，愷撒獨自巡視戰場，心中想著一段難以告人的秘密。過去，愷撒曾經和他的情婦塞西莉亞生過一個孩子，名叫布魯圖斯，如今這個孩子已經長大成人，聽說在龐培軍中服役。
愷撒掛念著這個孩子的生死，他在岑寂的戰場上高呼著布魯圖斯的名字，一遍又一遍，一處又一處，終於在一個戰壕裏把他找到了。
世上也真有這麼巧的事，布魯得斯果然沒有死，他躲在一條堆滿屍體的戰壕裏，本來打算趁黑夜來臨以後再逃亡的。當他聽到有人喊他的名字，而且聲音裏並無惡意時，於是便大膽地從戰壕裏爬出來，站在愷撒麵前。
愷撒一句話都沒說，他已經感覺到，這正是他的兒子！他把布魯得斯帶回營房，讓他洗澡，換上新的軍服，這才又重新打量了一番。他發現布魯得斯和他年輕時非常相像，英俊挺拔，目光堅毅。他既興奮又感慨地說：“你已經長得這麼大了，看來是一位標準的羅馬軍人，真令人高興！”愷撒當場賜給他一把短劍和一柄犀利的匕首，並對他說：“孩子，這些都是作為一個軍人所不可少的，你把它們留著吧。”