Всадники Помпея под начальством Лабиена бросились вперед. Цезарь заранее выдвинул против конницы врага 6 когорт отборных воинов, лишь для виду прикрыв их небольшим отрядом всадников. С обеих сторон был дан сигнал к атаке. Конница Помпея бросилась вперед. По сигналу Цезаря его конница быстро отступила, а стоявшая за ней пехота кинулась на врага; согласно данному Цезарем распоряжению, солдаты направляли свои копья и дротики преимущественно в лица «прекрасных юных танцоров», как в насмешку называл Цезарь молодых благородных римлян. В рядах всадников произошло такое замешательство, что они поспешно обратились в бегство. Их преследовала конница Цезаря. В это время пехота Цезаря опрокинула левое крыло противника и стала угрожать его тылу. Армия Помпея не могла больше удерживать своих позиций. Сам Помпей совершенно растерялся и поспешил назад в свой лагерь. Предоставленные самим себе воины начали беспорядочное отступление, превратившееся в паническое бегство; 6.000 солдат Помпея пали на поле битвы, Цезарь же потерял убитыми 30 центурионов и всего 200 солдат. Больше 30 тысяч было взято в плен. Цезарь даровал им жизнь; лишь немногие сенаторы и всадники, отличавшиеся особой ненавистью к Цезарю, были казнены. Остатки войска Помпея были собраны Метеллом Сципионом, Афранием и Лабиеном и отведены в Эпир, а отсюда переправлены на остров Керкиру, куда бежал и Катон, бывший начальником гарнизона Диррахия. При приближении туда эскадры Цезаря все они переправились в северную Африку, куда стали стекаться спасшиеся бегством сторонники Помпея. В сопровождении лишь немногих сподвижников бежал Помпей через Темпейскую долину. В устье Пенея он сел на корабль и переправился на остров Лесбос, где находились его жена и младший сын Секст. Отсюда он направился с семьей на остров Кипр, достал здесь денег и вооружил отряд из 2.000 рабов. После некоторых колебаний он решил направиться в Египет. Там в это время царствовали юная Клеопатра и ее младший брат Птолемей Дионис.
Помпей надеялся, что в благодарность за помощь, которую он некогда оказал их отцу, они окажут ему гостеприимство. Помпей направился в Пелузий, расположенный в дельте Нила, и отправил посольство в царскую резиденцию с просьбой о гостеприимстве. Как раз в это время властолюбивая Клеопатра оспаривала власть у младшего брата и, собрав войске в Сирии, боролась против Птолемея. Египтом правила группа опекунов при малолетнем царе. Услышав, что Великий Помпей желае прибыть к царю, они испугались, что подобный советник может свести на нет их собственное значение. Поэтому они скрыли от пар известие о прибытии Помпея и собрались на совещание о том, что следовало предпринять. Большинство согласилось с мнением греческого ритора Теодота, который был учителем юного царя. Теодот сказал, что приемом Помпея был бы оскорблен победитель Цезарь; отказав же Помпею, можно было навлечь на себя его мщение, не приобретя в то же время и благосклонности победителя.
Поэтому наилучшим выходом будет принять Помпея, а затем убить его. «Ведь мертвые не кусаются», — прибавил Теодот. Осуществить этот замысел было поручено одному из царских опекунов, египтянину Ахилле. Тот, взяв с собой бывшего центуриона Помпея Септимия, еще нескольких лиц и трех рабов, отправился в лодке к военному кораблю Помпея, который стоял на якоре на довольно значительном расстоянии от берега. Помпей с неудовольствием увидел приближающуюся к нему невзрачную рыбачью лодку. Ахилла извинился за недостойный прием тем обстоятельством, что большее судно не может подойти к кораблю из-за мелководья. Помпей, простившись со своей плачущей супругой, сошел в лодку. Во время переезда разговаривали мало. Помпей спросил Септимия: «Если не ошибаюсь, то я нахожу в тебе одного из моих старых сотоварищей?» Септимий ответил лишь мрачным кивком головы. Затем Помпей вынул пергаментный листок и набросал маленькую речь, с которой он намеревался обратиться к царю. Наконец лодка пристала к берегу. Помпей собирался выйти из нее, но в эту минуту Септимий нанес ему удар в спину. Другой удар нанес Ахилла. Безмолвно пал Помпей к ногам своего вольноотпущенника Филиппа, бывшего с ним. Супруга Помпея, увидав с сыном издали эту ужасную сцену, испустила дикий вопль. Но кормчий тотчас же снялся с якоря и поспешным бегством избавил их от подобной участи. Убийцы отрубили у трупа голову, сорвали с него перстень и бросили тело на берегу. Верный Филипп обмыл труп своего господина морской водой, завернул его вместо погребальной пелены в собственный плащ, нашел на берегу трухлявые обломки корабля и устроил погребальный костер. Пепел от сожженого тела Филипп носил с собой, пока не нашел случая передать его жене Помпея.
Несколько дней спустя в Египет прибыл Цезарь. С глубочайшим смирением встретили его царские министры и поднесли ему голову и печать Помпея на перстне. Цезарь заплакал и не захотел даже взглянуть на голову, но принял перстень. Убийцы Помпея, по приказанию Цезаря, были казнены.