Потин не мог не воспользоваться подвернувшейся ему возможностью и призвал своих союзников Ахиллу и Феодота, которые стали уговаривать его нанести удар и поклялись, что помогут. Но слухи о заговоре достигли дворца, и Клеопатра велела своим телохранителям быть наготове. Однако ни один из них не повиновался этому приказу. Потин оказался человеком предусмотрительным, и дворцовая стража выполняла только его указания. В итоге Клеопатре оставалось лишь спасаться бегством, и она направилась в Фиваиду. Наместник этой области помог ей бежать в Сирию через Аравию. Там из представителей различных племен, бандитов, беглых рабов и римлян-изгнанников она набрала весьма разношерстное войско, которое через несколько недель уже двигалось в сторону Египта. Но о ее планах очень быстро стало известно, и в Пелусии ей преградил путь юный Птолемей, считавшийся ее соправителем. На протяжении какого-то времени ничего не происходило, так как ни брат, ни сестра не хотели вступать в открытый конфликт и каждый из них был уверен, что другой вот-вот отступит.
Тем временем на противоположном побережье Средиземного моря началась схватка между Помпеем и Цезарем. Закрепив свою власть в Испании и добившись избрания консулом, последний в сопровождении передового отряда пересек Адриатическое море и, оказавшись в Эпире, с нетерпением ждал прибытия своих основных сил. Армия задерживалась, что позволило Помпею укрепиться в Диррахии, современном Дурресе. Цезарь осадил крепость, но взять ее ему не удалось, и его положение стало довольно шатким. Он не чувствовал себя уверенно на море, из-за чего потерял связь с Римом, а узнав, что Помпей ждет подкрепление, Цезарь был вынужден пересмотреть стратегию и отойти от Диррахия. Он выдвинулся на юг, надеясь перехватить подкрепление противника, но потерпел неудачу, и, объединившись со Сципионом, Помпей вступил с ним в битву при Фарсале, состоявшуюся 9 августа 48 г. до н. э.
Это довольно сумбурное сражение завершилось победой качества над количеством, гениальности над посредственностью. Настоящий героизм в тот день проявили солдаты десятого легиона, сумевшие противостоять двум ожесточенным атакам конницы и, изменив ситуацию, грозившую Цезарю поражением, помочь ему одержать победу. Новобранцы, приведенные Помпеем из Азии, дрогнули и бежали. Сам он, осознав, что потерпел поражение, также спешно покинул поле боя. Остановившись в Амфиполе, он провел военный совет, во время которого друзья убедили его еще раз попытаться противостоять Цезарю, но на этот раз в Македонии. Однако у него не хватило на это моральных сил, и он заявил о своем предпочтении встретить противника в Азии, предварительно набрав в Киликию новую армию, что было весьма самонадеянно. С помощью этой уловки он пытался отгородиться от Цезаря Средиземным морем. Помпей собирался сделать остановку на Лесбосе, чтобы забрать свою жену Корнелию и сына Секста, но не приказывал бросать якорь до тех пор, пока не решил, что за ним никто не гонится.
Помпей снова задумался о будущем. Он больше не рассуждал о наборе новой армии и флота. Вместо этого Помпей стремился найти такое убежище, на которое Цезарь не осмелится покуситься. Его соратники, испытывавшие такое же слабое, как и их предводитель, желание сражаться, согласились с этим, и предметом для спора стало лишь то, какой регион выбрать. Мнения разделились. Некоторые высказывались за Нумидию, другие выступали за Сирию, а несколько человек даже предложили направиться в негостеприимную Парфию. Мысли о Сирии развеивали печаль Помпея, некогда бывшего там проконсулом и считавшего, что там его ждет более теплый, чем где бы то ни было, прием. Это заблуждение привело к весьма печальным последствиям. Жители Антиохии, столицы Сирии, отказались впустить его в город, и Помпей скрепя сердце был вынужден отправиться в Египет. Еще в море, решив, что, явившись в страну пирамид нищим беглецом, не способным даже обеспечить себе охрану, он унизит свое достоинство, Помпей велел сменить курс и направил корабль к Кипру. Местный ростовщик с готовностью ссудил ему деньги, а симпатизировавший ему наместник одолжил отряд солдат, и Помпей направился в Александрию в полной уверенности в том, что дети Птолемея Авлета отплатят ему за гостеприимство, некогда оказанное их отцу в Риме.
К огромному разочарованию Помпея, порт оказался закрыт. У входа в гавань на якоре стоял сторожевой корабль, капитан которого заявил, что, прежде чем сойти на землю, римлянин должен получить разрешение царя. «Где Птолемей?» – спросил беглец. Когда ему ответили, что царь находится в Пелусии, Помпей испытал огромное разочарование и был вынужен снова выйти в море.