После окончательного покорения Галлии, Цезарь все свое внимание сосредоточил на укреплении своих политических позиций в Риме. Он намеревался баллотироваться в консулы на 49 г. и выступить против Помпея и оптиматов.
Обладая почти диктаторскими полномочиями, Помпей провел закон, запрещавший Цезарю добиваться консульства до роспуска им солдат, что привело к окончательному разрыву между ними. Помпей по настоянию оптиматов начал собирать войска. Выступавшие за Цезаря и изгнанные из сената народные трибуны Курион и Антоний бежали к Цезарю, дав ему благовидный предлог начать войну якобы в защиту народных избранников. 10 января 49 г. Цезарь перешел отделявшую Галлию от Италии реку Рубикон и занял город Аримин. Гражданская война началась.
В Италии на стороне Цезаря были всадники, часть аристократии, плебс Рима и италийских городов, а главное — несравненно более сильная, чем у Помпея, армия, солдаты которой имели многочисленные связи в городах Италии. Крестьянство и средние слои горожан готовы были стать на сторону всякого, кто даст им мир и обеспечит неприкосновенность их имущества. Однако они скорее склонялись на сторону Цезаря, так как хотели уничтожения власти олигархии и богачей. Плебс и все те, кто шел в свое время за Катилиной и Клодием, рассчитывали, что Цезарь уничтожит долговые обязательства. Солдаты ожидали богатой добычи и земельных наделов. Помпея же поддерживали только правящая сенатская знать и крупные землевладельцы Италии.
В результате такого соотношения сил, Помпей не смог собрать армию, способную оказать сопротивление быстро продвигавшемуся по Италии Цезарю. Тогда он направился в Эпир и Македонию, чтобы собрать силы для продолжения борьбы. Овладев Италией, Цезарь расположил к себе землевладельцев и зажиточных горожан тем, что не только не объявил проскрипций, чего опасались некоторые, но открыто осуждал террористический режим Суллы и избрал своим лозунгом «милосердие». О Помпее, напротив, говорили, что он собирается блокировать Италию набранным на Востоке флотом, а затем отдать ее на разграбление войскам «варварских» царей.
Укрепив свою власть в Италии, Цезарь начал с Помпеем войну за провинции, население которых стало более или менее активным участником в этой борьбе. Главные свои надежды Помпей возлагал на зависимых от Рима царей и племенную знать. Восточные правители и фракийский царь прислали ему вспомогательные войска и флот. В самом начале войны Помпей заключил также союз с нумидийским царем Юбой, даровав ему титул «друга и союзника» римского народа. Племенная знать Далмации и Иллирика, находившаяся в постоянной вражде с приморскими торговыми городами, активно поддержала Помпея и помпеянцев. Многочисленных сторонников Помпей имел и среди аристократии кельтиберов, которую он сумел привлечь на свою сторону еще во время войны с Серторием. Помпеянцев поддерживали также богатые землевладельцы крупных привилегированных городов провинций.
В начавшейся войне на стороне Цезаря выступала активно помогавшая ему людьми и продовольствием галльская знать. Поддерживали его также торговые города Иллирика и Далмации и многочисленные, только еще начинавшие развиваться города Испании и Африки, а также все те, кто в издавна существовавших городах были враждебны местной олигархии и принадлежали к демократическим «партиям». У Цезаря были сторонники и в восточных провинциях, которые Помпей считал своим главным оплотом. Борьба между помпеянцами и цезарианцами в провинциальных городах была очень острой. Помпеянцы применяли против сторонников Цезаря жестокие репрессии — от конфискации имущества вплоть до смертной казни. Борьба эта ослабляла в военном отношении сторонников Помпея, так как нередко набранные на месте солдаты легионов и вспомогательных частей, недовольные действиями помпеянцев в их родных городах, массами переходили на сторону Цезаря.
Прежде всего Цезарь обеспечил свой тыл на Западе и очистил от помпеянцев Испанию, где у них было сосредоточено 7 легионов. После победы при Илерде, которая обеспечила ему власть в Испании, Цезарь отменил наложенные помпеянцами контрибуции и возвратил земли, конфискованные ими у противников аристократической партии.
Помпей располагал значительным флотом и сильной армией из 9 легионов и вспомогательных войск. Но тыл его был непрочен. Население страдало от непосильных контрибуций. Окружавшие Помпея оптиматы воспользовались случаем, чтобы поднять ростовщические проценты. Богатые города отдавались на разграбление солдатам. Все это усиливало цезарианскую партию. Когда Цезарь высадился в Эпире, греки и римские граждане многих городов Эпира, Македонии, Этолии, Фессалии послали к нему послов и впустили его гарнизоны. В первой битве при городе Диррахии Цезарь потерпел поражение, однако Помпей не сумел им воспользоваться. В решительной битве при городе Фарсале вспомогательная конница, на которую Помпей больше всего надеялся, бежала первой, и это бегство предопределило его поражение. Многие оптиматы, в том числе и Цицерон, перешли на сторону Цезаря.
Потерпевший поражение Помпей бежал в Египет, где был убит придворными малолетнего египетского царя Птолемея XII. В Египте Цезарь после трудной войны со сторонниками Птолемея утвердил на престоле его сестру Клеопатру. Оттуда он отправился в Малую Азию, где без труда одержал победу над сыном Митридата Фарнаком. В азиатских провинциях Цезарь снизил на одну треть налоги и оставил в вассальских царствах своих ставленников.
На стороне помпеянцев оставалась еще Африка, где они вступили в союз с нумидийским царем Юбой. Однако и здесь их положение было непрочным. Согнанные в их армию крестьяне разбегались. Когда Цезарь прибыл в Африку, многие города стали переходить на его сторону, а вошедшие с ним в сношения гетулы восстали против Юбы, зависимостью от которого они тяготились. Помпеянские солдаты дезертировали, приходилось мобилизовать рабов. В битве при городе Тапсе помпеянцы были окончательно разбиты:
Юба покончил с собой, Нумидия была превращена в римскую провинцию. На представителей городских верхов, поддерживавших помпеянцев, Цезарь наложил крупную контрибуцию.
Гражданская война, длившаяся четыре года, была завершена подавлением восстания, поднятого в Испании сыновьями Помпея — Гнеем и Секстом и поддержанного частью местного населения, страдавшего от управления Кассия Лонгина, легата Цезаря, не менее, чем от прежних наместников. Помпеянцы были разбиты Цезарем при Мунде в 45 г. Гней Помпей погиб, а Секст временно прекратил борьбу.
Став единоличным правителем государства, Цезарь получил бессрочную диктатуру, цензорскую власть. Он в большей мере, чем кто-либо из предшественников, нарушил римские республиканские традиции, сосредоточив в своих руках важнейшие магистратуры, делавшие его власть неограниченной. Кроме того, он получил еще ряд почетных привилегий и титулов.
Концентрация власти, опирающейся на военную силу, более рациональное использование богатства провинций, создание противовеса сенатской олигархии в виде широкого блока рабовладельцев различных частей Римской державы — вот основные направления внутренней политики Цезаря.
Претворяя их в жизнь, Цезарь установил сбор прямых налогов непосредственно государством, сохранив откупа только на косвенные налоги. Он издал новый закон против злоупотреблений наместников и их помощников. Впервые была осуществлена широкая колонизация провинций. Верхи провинциалов Цезарь привлекал раздачей римского и латинского гражданства, которым он наделял как отдельных своих сторонников, так и жителей Сицилии, Испании, Нарбонской Галлии. В провинциальных и италийских колониях и муниципиях он старался обеспечить господствующее положение местным рабовладельцам и солдатам, получавшим привилегии. Эти лица входили в городские советы. Некоторые города Азии и Греции получили автономию. Цезарь пополнил сенат своими сторонниками из военных командиров и уроженцев италийских городов и провинций, доведя число сенаторов до 900. Увеличил он и количество магистратур, которые отдавал своим ставленникам. Войско систематически наделялось землей.