Встает вопрос, почему Ганнибал не напал на римский лагерь до прихода Лонга; ведь Лонг должен был встретиться с П. Сципионом только в конце ноября — начале декабря. Разумеется, Ганнибал был заинтересован, хотя бы уже из-за своих кельтских союзников, в быстром решении, а недостаточно боеспособные войска П. Сципиона не давали повода для беспокойства. Но он потому не пытался вступить в бой, что атака на лагерь не давала перспектив на успех. Римляне хорошо укрепились. Поэтому Ганнибал был вынужден ожидать прихода второй римской армейской группировки. Он надеялся, что после прихода Лонга римляне не будут больше уклоняться от решающего сражения.
И надежда оправдалась. Вечером того же дня, когда произошла упомянутая стычка, Ганнибал приступил к подготовке сражения, которое должно было произойти на следующий день, в день зимнего солнцестояния. В его плане особую роль играл отряд из тысячи пехотинцев и тысячи нумидийских всадников, которым командовал его брат Магон и который он расположил в засаде в прибрежном кустарнике левого притока Требии. Ранним утром он послал остальных нумидийских всадников к римскому валу, чтобы выманить врага из лагеря. Лонг вывел сначала всадников, потом около 6 тысяч метателей копий и, наконец, всю пехоту. Нумидийцы в соответствии с данным им приказом стали медленно отступать через Требию, и за ними последовала римская армия. Теперь Ганнибал бросил вперед около 8 тысяч копейщиков и балеарцев, которые должны были сдержать первый натиск римского войска. Затем он ввел в бой остальную армию. Около 20 тысяч иберов, кельтов и ливийцев образовывали центр, свыше 10 тысяч всадников он поставил на флангах, а перед флангами пехотинцев разместил слонов. Лонг отозвал своих всадников, которые ничего не могли сделать с нумидийскими кавалеристами, и, со своей стороны, тоже выстроил войско в боевом порядке. Оно состояло приблизительно из 16 тысяч римских и 20 тысяч союзных пехотинцев и около 4 тысяч всадников. Ганнибал полагался на боеспособность своих войск и на превосходство своей тактики, а Лонг — на превосходящее число своих солдат, введенных в бой. Когда ранним утром римские легковооруженные воины отступили за главную линию, карфагенские всадники, силы которых были еще свежими, обрушились на римские фланги. Через короткое время они обратили римских всадников в бегство, и многие из бегущих погибли при попытке переправиться через Требию. Теперь нумидийские всадники и копейщики, которые ранее отступили за фланги, ударили по вражеским флангам. В то же время люди Магона, задачей которых было навести панику, обратили в бегство римский центр. Так как давление карфагенян на фланги и задние ряды вражеской армии все более усиливалось, стоящие в центре солдаты первого ряда и солдаты второго ряда были вынуждены прорываться через карфагенские линии, чтобы вступить в бой. Этому порыву никак не смогли противостоять кельтские войска, стоявшие в центре. Около 10 тысяч римских солдат, которые прорвались через карфагенские линии и не могли вернуться в лагерь, бежали в укрепление, расположенное выше по Требии, перешли реку и наконец достигли Плаценции. Большинству кавалеристов и отбившихся пехотинцев удалось присоединиться к этим войскам и тоже достичь Плаценции.
С римской стороны потери были велики. С карфагенской стороны погибло довольно много кельтов, но мало иберов и ливийцев. Однако в следующие недели из-за неблагоприятной погоды погибло много людей и лошадей, пали также многие слоны.
Щадящему сообщению Лонга в Риме сначала поверили. Но горькую правду, что от всей римской армии, стоявшей на Апеннинском полуострове, сохранились лишь остатки и что все кельты выступили на стороне карфагенян, долго скрывать было невозможно. Сенаторы приняли меры, которые должны были дать защиту от возможных или вероятных действий североафриканских и Ганнибаловых отрядов.
Они послали войска на Сицилию и Сардинию, расположили гарнизоны в Таренте и других важных городах и вооружили 60 пентер. Консулы 217 г. Гн. Сервилий Гемин и Г. Фламиний набрали новые легионы, присоединили к ним войска союзников, запросили помощи у Гиерона II, который послал им 500 критян и тысячу пелтастов, и заложили в Аримине и Этрурии склады припасов.
