Между тем карфагенянам важно было только выиграть время. Они воспользовались перемирием для того, чтобы преобразовать свою армию и собрать подкрепления; затем они прекратили переговоры, и военные действия возобновились. Противники встретились при Кронионе, недалеко от Панорма. Сначала перевес был на стороне Дионисия; но другое крыло его армии, которым командовал его брат Лептин, не устояло против неприятеля. Сам Лептин пал, мужественно сражаясь, а затем обратились в бегство и полки Дионисия. Остатки разбитой армии со страшным уроном достигли, наконец, своего лагеря. Однако и карфагеняне понесли такие потери, что должны были возвратиться в Панорм. Переговоры возобновились, и на этот раз с большим успехом, так как Дионисий готов был купить мир даже ценой тяжелых жертв. Карфагену были уступлены Селинунт, Гераклея, Миноа, Фермы и находящаяся вправо от Галика часть акрагантской области; кроме того, Дионисий уплатил контрибуцию в тысячу талантов. Карфагенские владения занимали теперь около трети всего острова, и определенная этим договором граница оставалась без изменений в продолжение целого столетия, пока римляне не завладели Сицилией.
За то Карфаген отказался от своих италийских союзников, и Дионисий мог искать здесь возмещения своих сицилийских потерь. Он взял Кротон, но попытка завладеть и Фуриями не удалась, так как отправленный туда флот был разбит бурей. Руководящая роль в греко-италийском союзе, который, впрочем, состоял теперь еще только из четырех городов, — Фурий, Гераклеи, Метапонтия и Тарента, перешла к последнему; но чтобы пощадить самолюбие других общин, Гераклея была назначена местопребыванием союзного совета. При таких условиях о соперничестве с Дионисием уже не могло быть речи; напротив, чувство самосохранения заставляло италийцев стремиться к тесному единению с сицилийским государством, и в этом духе тарентинец Архит направлял политику союза.
Теперь на греческом Западе царил глубокий мир, нарушаемый изредка лишь пограничными войнами с луканцами. Таким образом, Дионисий снова мог посвятить свое внимание греческому Востоку. Когда спартанцы зимою 373/372 г. осаждали Керкиру, он отправил им на помощь эскадру из десяти триер, которая, впрочем, прибыла слишком поздно и взята была в плен афинским стратегом Ификратом (весною 372 г.). Когда затем фиванцы после битвы при Левктрах вступили в Пелопоннес, Дионисий снова пришел на помощь своим старым спартанским союзникам; те 20 триер и 2000 кельтских и иберийских наемников, которые он летом 369 г. прислал в Коринф, в значительной степени способствовали неудаче второго вторжения Эпаминонда в Пелопоннес. Следующей весною Дионисий оказал поддержку фригийскому сатрапу Ариобарзану в его стараниях восстановить мир в Греции; в то же время он, чтобы придать больше веса своему вмешательству, послал новое вспомогательное войско в Пелопоннес. Этим полкам и были преимущественно обязаны спартанцы своей „бесслезной победой" над аркадянами. В это время Дионисий заключил союз и с Афинами; любезность афинян дошла до того, что на Больших Дионисиях ближайшей весною первую награду присудили трагедии тирана.
Но несмотря на все эти успехи, Дионисий не мог забыть поражения при Кронионе. Когда затем в Карфагене снова вспыхнула чумная эпидемия и карфагенские подданные в Ливии и Сардинии, пользуясь этим, восстали, — наступил, казалось, благоприятный момент для отмщения. Повод к войне был легко найден, и сиракузская армия снова перешла карфагенскую границу (368 г.). Селинунт и Энтелла тотчас примкнули к Дионисию, Эрике был взят, и приступлено к осаде Лилибея. Но укрепленный и защищаемый сильным гарнизоном город отражал все приступы; часть сиракузского флота была уничтожена в Дрепанской гавани неожиданным нападением карфагенян, и так как уже настала осень, то Дионисию не оставалось другого выхода, как заключить перемирие с врагом и возвратиться в Сиракузы.
Однако труды и лишения похода надорвали здоровье 63-летнего тирана; он умер еще зимою, не доведя до конца дела своей жизни, — освобождения всей Сицилии от карфагенского ига. Но он достиг важных результатов. Если западные греки соединились в одно государство и тем остановили натиск карфагенян и италийских варваров, то это была и заслуга Дионисия, поскольку вообще это могло быть заслугой единичной личности. Дионисий указал путь, идя по которому эллинская нация могла не только сохранить свою независимость, но и достигнуть всемирного господства, — путь, на который позднее вступили Филипп и Александр.