Появление в Александрии армии в 20 тысяч человек, возвращение в гавань 50 военных судов, посланных в свое время на помощь Помпею, — все это создало для Цезаря с его явно недостаточными военными силами крайне опасное, даже критическое положение. Вскоре римляне оказались фактически на положении осажденных в той части города, где находился дворец. Пришлось вести уличные бои; кроме того, Цезарь удерживал при себе в качестве полу-пленника или заложника юного египетского царя.
Ахилла занял своими войсками почти всю территорию города и пытался отрезать Цезаря от моря. Бой шел как на улицах, так и в районе гавани. Цезарю пришлось пойти на то, чтобы поджечь корабли, в том числе и те, которые находились в доках. Распространившийся отсюда пожар охватил знаменитую Александрийскую библиотеку. После этого Цезарь для сохранения надежной связи с морем спешно высадил своих солдат на Фаросе, занял этот остров, соединенный дамбой с Александрией, и закрепился на нем.
Борьба продолжалась с переменным успехом. Потин, главный инициатор и фактический руководитель всех антицезарианских сил, был схвачен и казнен. Но это мало что изменило в общем положении и расстановке сил. Младшая дочь царя Арсиноя бежала к Ахилле и вместе с ним начала весьма энергично руководить военными действиями. Однако вскоре их отношения испортились, возникли трения, и Ахилла был по ее распоряжению убит. Командование армией Арсиноя поручила своему воспитателю евнуху Ганимеду.
Военные действия затягивались. Становилось ясно, что без основательной помощи извне не обойтись.
Решающее сражение произошло в дельте Нила. В двухдневном сражении египетское войско не только потерпело неудачу, но на второй день был штурмом взят и лагерь. Царю пришлось бежать на корабль, который вскоре вместе с ним затонул. Сражение закончилось 27 марта 47 г., и Цезарь в тот же вечер во главе своей конницы прибыл в Александрию, где принял капитуляцию населения.
Овладев, таким образом, этим городом и Египтом, как пишет неизвестный автор «Александрийской войны" Цезарь возвел на царский престол тех, о ком говорил в своем завещании Птолемей Авлет, заклинавший римский народ не нарушать его воли. Однако одно отклонение было неизбежным: поскольку старший из сыновей погиб, престол пришлось передать Клеопатре и другому, младшему, сыну. И хотя этот вопрос был урегулирован, а военные действия окончены, Цезарь еще оставался в Египте больше двух месяцев, причем совершил за это время в обществе Клеопатры путешествие но Нилу вплоть до южной границы государства, предаваясь при этом, как пишет Аппиан, «и другим наслаждениям».
Цезарь пробыл в Египте в общей сложности девять месяцев. Еще в древности эта египетская экспедиция, а точнее говоря египетская авантюра, вызывала весьма разноречивые оценки и высказывания. Плутарх, который, видимо, в свое время уже мог подвести некий итог всем разногласиям, писал: «Одни писатели не считали войну необходимой и говорили, что единственной причиной этого опасного и бесславного для Цезаря похода была его страсть к Клеопатре, другие выставляли виновниками войны царских придворных, в особенности могущественного евнуха Потина, который незадолго до этого убил Помпея, изгнал Клеопатру и теперь злоумышлял против Цезаря».
Сам Цезарь в конце своих «Записок», посвященных гражданской войне, объясняет свое появление в Египте тем, что он отправился туда вслед за Помпеем и сразу же столкнулся с крайне недружелюбным отношением населения Александрии, а затем с открыто враждебными действиями Потина. Он же сам выступал якобы в качестве искреннего друга и посредника, желая лишь уладить распри между наследниками Птолемея и тем самым обеспечить реализацию его завещания.
Тревожные известия начали поступать к Цезарю из самого Рима. Когда он в Египте узнал о своем вторичном провозглашении диктатором, то назначил начальником конницы (т. е. своим заместителем) Марка Антония, который после Фарсала был им отправлен с частью войск в Италию. Кроме того, Цезарь, используя права диктатора, отложил выборы магистратов в Риме (на предстоящий 47 г.) вплоть до своего возвращения. В силу этого Марк Антоний оказался на положении как бы единодержавного правителя Рима: с начала 47 г. рядом с ним не было ни одного высшего магистрата (за исключением народных трибунов).
Однако если за последние годы он проявил себя как деятельный, опытный и популярный среди солдат военачальник, то как политический руководитель он не смог удержаться на должной высоте. Благодаря кутежам, пьянству, скандальным похождениям с женщинами легкого поведения он не пользовался должным авторитетом.