Bitwa rozpoczęła się od ataku dwóch pierwszych szeregów Cezara na główne siły Pompejusza, który – wbrew przyjętym zwyczajom – nakazał bierność własnej piechocie, a rzucił do uderzenia swoją jazdę, licząc, że po odepchnięciu zgrupowanej na prawym skrzydle nielicznej kawalerii Cezara uda się następnie poprzez szarżę z własnego lewego skrzydła zwinąć w kierunku rzeki całą linię przeciwnika, zatrzymaną wzdłuż frontu; .. Pod naporem wroga, kawaleria Cezara zaczęła się cofać, a podążająca za nią jazda Pompejusza odsłoniła swoją prawą flankę, na którą spadło uderzenie oddziałów piechoty, tworzących rezerwową czwartą linię, pod osobistym dowództwem Cezara. Doszło do zaciętej walki, w której wojska Cezara rozbiły jazdę Pompejusza, zmuszając ją do ucieczki.
Następnie rozproszeniu uległy oddziały procarzy i łuczników wspierające atak pompejańskiej jazdy, co odsłoniło lewe skrzydło wojsk Pompejusza, na które natarły wolne już wydzielone kohorty czwartej linii. Jednocześnie do ataku ruszyła cezariańska trzecia linia. Zmasowany atak od frontu i na lewe skrzydło złamał opór pompejańczyków, którzy rzucili się do ucieczki w stronę swojego obozu.