Война велась одновременно в Италии, Испании, на Сардинии и Сицилии. Ганнибал переходил из одной области в другую, стараясь овладеть пунктами, остававшимися еще во власти римлян. Со стороны римлян, действия в Италии производились несколькими армиями, из которых одни наблюдали за главными силами Ганнибала, избегая решительной встречи с ним, а другие были отряжены для отнятия у военачальников Ганнибала завоеваний, сделанных прежде.
В 215 году до н. э. умер царь Сиракузский Гиерон, неизменный союзник Римской республики. Это обстоятельство помогло Ганнибалу привлечь на свою сторону Сиракузы. В 214 году до н. э. римляне послали на Сицилию армию под начальством консула Марка Клавдия Марцелла, и на следующий год он осадил Сиракузы. Положение этого укрепленного города представляло большие выгоды для обороны: часть его стен пролегала вдоль моря, некоторые пункты, находившиеся на весьма крутых высотах, были совершенно неприступны. Но главная сила Сиракуз заключалась не в ее стенах, а в тех средствах, которыми обороняющиеся были обязаны уму великого математика и изобретателя Архимеда.
Смерть Архимеда. Худ. Гюстав Куртуа
Римские войска обложили город со всех сторон, а Архимед, со своей стороны, соорудил множество баллист и катапульт различных размеров, что давало сиракузцам возможность поражать врагов как издали, так и на близком расстоянии. Некоторые авторы уверяют, что Архимед также употреблял зажигательные зеркала и даже сжег с их помощью весь неприятельский флот, но ни Полибий, ни Тит Ливий, ни Плутарх не упоминают об этом факте.
Лишь в 212 году до н. э., после двухлетней осады, римляне овладели Сиракузами. Город был совершенно опустошен, и Архимед был убит римским солдатом.
Следствием взятия Сиракуз было покорение римлянами всей Сицилии. В то же самое время, когда производилась блокада Сиракуз, другая римская армия осадила Капую. Таким образом, римляне, несмотря на понесенные ими прежде потери, выставили огромные силы, состоявшие из 25 легионов (до 120 000 человек).
С другой стороны, войска Ганнибала сильно пострадали от стужи, у них погибли все боевые слоны, и римляне сумели одержать ряд важных побед. В частности, в 210 году до н. э. Публий Сципион (сын Корнелия Публия Сципиона, погибшего в Испании), впоследствии прославившийся под прозвищем Африканский) напал на Новый Карфаген и взял этот укрепленный город, служивший главным опорным пунктом карфагенян, что повлекло за собой их дальнейшие неудачи в Испании. Публий Сципион, действуя весьма искусно как в политическом, так и в военном отношении, привлек на сторону римлян испанские народы и снова разбил карфагенян при Бекуле.