Успешно ликвидировав опасность захвата города, подготавливаемого изменниками, Гимилькон вскоре получил и мощную поддержку из Карфагена. Эскадра из 50 кораблей под командованием Ганнибала, сына Гамилькара, вначале подошла к расположенным неподалеку от Лилибея Эгадским островам, а оттуда, дождавшись попутного ветра, стремительно прорвалась в городскую гавань. Застигнутые врасплох римляне, не позаботившиеся о надежной охране входа в лилибейскую гавань, ничем не смогли помешать пунийскому флотоводцу. Ганнибал доставил в город не только продовольствие и снаряжение, но и крупное подкрепление, благодаря которому число защитников Лилибея возросло вдвое и составило около 20 тыс. воинов. С такими силами можно было не только рассчитывать на успех во время молниеносных вылазок, но и предпринять полномасштабное наступление. Гимилькон решил сделать это не теряя времени, пока силы вновь прибывших были свежи, а прежний гарнизон воодушевлен стремительным прорывом кораблей Ганнибала. Расчет пунийского полководца оказался верен лишь отчасти, поскольку к битве готовились и римляне. Консулы понимали, что получивший подкрепления Гимилькон предпримет наступление, и держали легионы в полной боевой готовности. Начавшееся с утра сражение стало наиболее длительным и кровопролитным за все время осады. Пунийцам удалось нанести осадным сооружениям римлян лишь незначительный ущерб, при этом их потери были столь велики, что было принято решение отступить – «карфагенский военачальник видел, что многие его воины уже пали в битве, что он все-таки не может взять сооружений, ради чего и было начато дело; поэтому приказал играть отступление. Зато римляне, едва не потерявшие всего, овладели наконец своими укреплениями и все их удержали за собою нерушимо» (Polyb. I, 45, 13–14).
Вскоре после этого флотоводец Ганнибал, понимавший, что судьба Лилибея будет решаться в сухопутных схватках, увел свою эскадру в Дрепан, и римляне вновь ничем не смогли ему помешать. Между Дрепаном и Карфагеном с одной стороны и Лилибеем с другой пунийцы наладили регулярное морское сообщение, воспрепятствовать которому римский флот был не в силах. Особенно прославился многократным повторением таких морских вылазок некий Ганнибал Родосец. Полибий сообщает, что этот капитан водил свое судно с невероятным мастерством, так что даже десять самых быстроходных римских кораблей, устраивавших засады, никак не могли его перехватить. Вскоре и другие карфагенские капитаны, следуя примеру Родосца, начали проделывать то же самое. Отчаявшись догнать беспокоивший их корабль, римляне приступили к сооружению плотины у входа в гавань, однако глубина и скорость течения там были такими, что «все, что ни бросали они в море, не держалось в нем на месте, но при самом опускании в воду относилось в сторону и разбивалось на части волною и быстрым течением» (Polyb. I, 47, 4). Лишь в одном месте удалось наконец обустроить небольшую плотину, которая позволила консулам достичь желаемого – ночью на нее налетела выходившая из гавани Лилибея пунийская тетрера, прекрасное быстроходное судно. Оценив замечательные мореходные качества этого корабля, римляне укомплектовали его своими лучшими моряками и гребцами, а также разместили на борту абордажную команду морских пехотинцев. И лишь после этого судно Ганнибала Родосца удалось настичь и захватить в абордажном бою – римляне заполучили еще один великолепный корабль. Это позволило наконец замкнуть кольцо морской блокады Лилибея: «Овладевши и этим прекрасно сколоченным кораблем, римляне приспособили его к битве и теперь положили конец смелым попыткам проникать в Лилибей» (Polyb. I, 47, 10).
Завершить затянувшееся противостояние, верх в котором не могла взять ни одна из сторон, помогла природа. Внезапно налетевшая буря обрушила свой основной удар на римскую осадную технику, опрокинув и разметав навесы и башни. Эллинские наемники предложили Гимилькону воспользоваться ситуацией и довершить начатое стихией. Прислушавшись к совету, карфагенский полководец приказал атаковать неприятеля и поджечь его осадные машины и сооружения. Направление ветра во всем благоприятствовало карфагенянам, подожженные в трех местах деревянные постройки заполыхали, а искры, жар, дым, гарь и пепел, а также метательные снаряды пунийцев летели в сторону римлян, оказавшихся с подветренной стороны: «Одно и то же обстоятельство делало затруднительным положение противника и благоприятствовало поджигателям. Ибо все, что могло затемнять свет и причинять ушибы, относилось ветром в сторону неприятеля; напротив, все, что бросали и метали карфагеняне в защитников укреплений или в самые укрепления с целью разрушить их, падало по назначению: метающие видели перед собою местность, а сила полета увеличивалась от дуновения ветра» (Polyb. I, 48, 7–8). Пожар прекратился лишь после того, как все осадные машины и сооружения были полностью уничтожены.