Предположительно в мае 217 г. Ганнибал покинул зимние квартиры, чтобы вторгнуться непосредственно в саму Италию. Он знал, что Гемин свою армейскую группу расположил после Аримина, а Фламиний свою привел в Этрурию, так как и здесь, и там они должны были преградить путь в Среднюю Италию. После того как он различными путями получил соответствующие сведения, он решил избрать самый короткий, но и самый трудный путь, который вел в Этрурию через болотистую местность. Он надеялся воспользоваться моментом внезапности. Поскольку он считал кельтских пехотинцев солдатами, не обладавшими необходимой военной выносливостью и поэтому ненадежными, он их поставил маршировать между выдвинутыми вперед ливийцами и испанцами и поставленными в арьергарде всадниками, которыми командовал Магон. Четыре дня и три ночи длился марш через якобы непроходимые места. Ганнибал, ехавший на единственном еще оставшемся в живых слоне, получил тогда воспаление, следствием которого стала потеря глаза. В окрестностях Фезул он узнал, что Фламиний стоит около Арреция. Возможно, это известие стало причиной того, что Ганнибал решил не идти к Пизе, хотя до этого момента предполагалось, что там карфагенская армия соединится с карфагенским флотом. Теперь он двинулся в район южнее Арреция и опустошил область между Кортоной и Тразименским озером, вероятно долину Кьяны, дабы подтолкнуть Фламиния к тому, чтобы он, не ожидая подхода коллеги, один вступил с ним в бой. Когда Фламиний узнал, что Ганнибал уже стоит южнее Арреция, он снялся со своей стоянки и настиг его около Тразименского озера. По-видимому, он рассчитывал, что Ганнибал через Клузий двинется на Рим. Но не Рим был целью Ганнибала. Это можно было уже понять, когда Ганнибал подошел к северному берегу Тразименского озера и далее к востоку, и стало совершенно ясно, когда он после сражения при Тразименском озере не скорректировал избранное направление.
Само сражение развивалось полностью по плану Ганнибала. Ганнибал подошел к озеру вблизи Торонтолы, двинулся вдоль северного берега озера к востоку и разбил свой лагерь на склонах горы Колоньолы. Ночью он увел балеарцев и копейщиков за холмы, которые располагались к юго-западу от пути между горой Колоньола и Торричеллой, а кельтов и всадников направил на высоты, находившиеся северо-восточнее пути между горой Колоньола и Торричеллой и восточнее и севернее пути между Торричеллой и Монтиджето. Когда на следующее утро (это было, вероятно, утро 21 июня) Фламиний ввел свои войска в котловину, лежащую между Торричеллой и Монтиджсто, Ганнибал стал ждать, пока голова войска не окажется вблизи карфагенского лагеря, и тогда дал знак к атаке. Римляне были пойманы в ловушку: на юго-востоке стояли ливийцы и иберы, на юго-западе — балеарцы и копейщики, на северо-востоке и севере — кельты и всадники, а западнее и южнее пути между Торричеллой и Монтиджето лежало озеро. Почти 15 тысяч римских солдат и среди них сам Фламиний нашли здесь свою смерть. Около 6 тысяч римских солдат сумели прорваться через вражеские линии, вероятно, через участок фронта, где стояли балеарцы и копейщики. Они укрепились в лежащей поблизости деревне, но на следующий день сдались под обещание жизни, данное Магарбалом, которого Ганнибал выделил вместе с иберами и копейщиками. Всего в плен попало свыше 15 тысяч римских солдат. Снова, как и после битвы при Требии, Ганнибал отпустил солдат римских союзников без выкупа, заверив их, что он сражается «за свободу италиотов» (Полибий).
Сразу после сражения на обсуждении, в котором наряду с Ганнибалом участвовали Магон и «друзья» (Полибий), принималось решение о дальнейших военных целях похода и путях, ведущих к достижению этой цели. Если тогда еще обсуждалась мысль о марше на Рим, то теперь она была окончательно похоронена.
Когда Гемин узнал о вступлении карфагенской армии в Этрурию, по-видимому в самый день сражения при Тразименском озере, он послал четыре тысячи всадников под командованием военного трибуна (?) Г. Центения в Этрурию, чтобы усилить кавалерию Фламиния. Когда эскадрон 23 июня (?) оказался вблизи Тразименского озера, Ганнибал направил против него часть всадников и копейщиков под командованием Магарбала. В завязавшемся бою половина римских всадников погибла, а другая половина, которая, по-видимому, отступила в Умбрию, на следующий день была взята в плен.
