Следующей весной (279 г.) Пирр вторгся в Апулию, где навстречу ему выступило римское войско под предводительством обоих консулов. При Аскулуме завязалась битва. С каждой стороны сражалось около 70 тысяч человек; под начальством Пирра, кроме его туземных войск, находились тарентские ополченцы (так называемые белые щиты), луканцы, бретийцы и самнитяне; под римскими знаменами – кроме 20 тысяч римских граждан, латины, кампанцы, вольски; сабиняне, умбры, марруцины, пелигны, френтаны и арпаны. Пирр разбил свою фалангу на обоих крыльях на небольшие отряды и, приняв за образец римское построение когорт, в преимуществах которого он убедился на деле, расставил эти отряды промежуточно, так что солдаты самнитские и тарентинские, на которых он не особенно мог полагаться, стояли между отрядами его эпиротов; только в центре фаланга составляла одну, плотно сомкнутую, линию. Римляне также выступили в этой битве с нововведением: это были особого рода боевые колесницы, для обороны от слонов снабженные на длинных шестах жаровнями и бревнами с острыми железными наконечниками, которые можно было опускать в случае надобности. В первый день боя Пирру не повезло, вследствие неблагоприятных условий почвы; но на второй он принял все меры к тому, чтобы фаланга могла развертываться совершенно свободно. Битва оставалась без решительного исхода до тех пор, пока колесницы римлян не были опрокинуты слонами, которые вслед за тем врезались в когорты. Римские войска бежали в лагерь, и поле битвы осталось за Пирром. С римской стороны пало 6 тыс. человек, с другой – 3,5 тыс. Римляне впоследствии ложно утверждали, что сражение осталось нерешенным; некоторые историки доказывали даже, что победу одержали римляне и что она была вызвана самообречением на смерть Деция, сына павшего при Сентиниуме и внука погибшего при Везувии Деция. Во всяком случае, Пирр понес в этой битве такие потери, что, как рассказывают, сказал: «Еще одна такая победа – и мы погибли».
В вышеупомянутых двух сражениях Пирр лишился цвета своих войск, последовавших за ним с родины; этот пробел было не так-то легко восполнить, а в то же время и итальянские союзники эпирского царя значительно охладели в своем воинственном рвении, тогда как в римской армии люди вырастали точно из земли. Пирр понял, что с таким стойким народом его боевых средств хватит ненадолго, и с жадностью воспользовался случаем добыть себе новые ресурсы в Сицилии. Там, после смерти сиракузского тирана Агафокла, карфагеняне приобрели первенство над греческими городами в такой степени, что всему острову предстояло скоро перейти в их руки. Вследствие этого жители Сиракуз, Агригента и Леонтин – значительнейших городов Сицилии – отправили послов к Пирру, бывшему зятем Агафокла, и просили его приехать в Сицилию и принять ее под свое владычество. Как только римляне и карфагеняне услышали о союзе Пирра с сицилийскими греками, они заключили, в свою очередь, между собой союз, целью которого было не допускать царя в Сицилию и погубить его в Италии. Но Пирр невредимо прибыл и Сицилию в 278 г., оставив гарнизон в Таренте под начальством Милона и в Локрах под начальством своего сына Александра, и выгнал карфагенян из Сиракуз и вскоре сделался обладателем всего острова, за исключением Лилибеума, где удержались карфагеняне, и Мессаны, которой овладели грабители-мамертиниы, бывшие прежде наемными солдатами Агафокла. Для обеспечения за собой новых приобретений Пирр соорудил флот. Но так же быстро, как он завоевал Сицилию, он и потерял ее, и притом по собственной вине. Он стал обращаться с греками, подчинившимися его власти, как с покоренным, лишенным всяких прав народом, насильно набирал среди них матросов для своего флота и солдат для своей армии, занимал гарнизонами города, произвольно прибегал к самым суровым наказаниям, с нарушением туземных законов, и поступал таким образом даже с теми, кто были его деятельнейшими и мужественнейшими помощниками во всех предприятиях. Так править можно было египетскими или азиатскими подданными, но отнюдь не греками, ставившими свободу выше всего. Легкомысленный народ, раздраженный временным гнетом, нашел карфагенское иго более сносным, чем новое солдатское управление, и значительнейшие города снова стали заключать союзы с этим старым национальным врагом, даже с дикими шайками мамертинцев, чтобы отделаться от своего тяжелого освободителя. Царь увидел себя окруженным изменой и мятежом; но вместо того чтобы последовательно идти своим путем, вместо того чтобы сдержать изменнические города силой и отнять у них всякую точку опоры изгнанием карфагенян из Лилибеума, он имел неблагоразумие внезапно отказаться от Сицилии и вернуться в Италию, где, впрочем, его присутствие было очень необходимо, так как его союзникам, луканцам и самнитянам, предстояла опасность совершенно погибнуть от меча римлян.