В ответ Ганнибал начал разворачивать свои силы, переправив их обратно на южный берег и выстроил 40 000 пехотинцев и 10 000 всадников перед римскими позициями. На левом фланге вдоль реки и напротив Павла он поставил испанскую конницу под командованием Гасдрубала. На правом — нумидийцев — лучших всадников в войске Баркида, их возглавил его племянник Ганнон. Пехота заняла место в центре, выстроившись длинной цепью в форме полумесяца. В первом ряду стояли в основном галлы и иберы, а сзади и по краям от них — тяжеловооруженные африканцы и наемники. Пехотинцами командовали сам Ганнибал и его брат Магон.
Горячий юго-западный ветер, который римляне называли Вольтурн (Либеччо)[77], дул прямо на них. Ганнибал намерено расположил свое войско так, чтобы ветер нес тучи пыли в лица врагов. Галлы и иберы выдержали первую волну римской атаки, но начали отступать под усилившимся натиском. Намеренно или случайно, строй карфагенского войска принял вогнутую форму, образовав мешок, в который втянулись передовые легионы. Армия Ганнибала стала напоминать амебу, окружившую и начавшую поглощать недружественную римскую клетку. Чем глубже продвигался передний край римского войска, тем более скученным становился их строй. Африканская тяжелая пехота, вооруженная после Тразименской битвы римскими мечами, щитами и доспехами, была почти неотличима от врага. Ганнибал расположил африканцев по краям и не торопился бросать их в бой, позволяя римскому войску все глубже вклиниваться в ряды галлов и иберов, медленно, но без паники отступавших назад. Римляне — от командиров до последнего солдата — поверили в успех своей атаки, но на самом деле это была ловушка замедленного действия, заготовленная Ганнибалом.
Тем временем на флангах шли конные бои. Иберские всадники под руководством Гасдрубала разбили римскую кавалерию. Затем они обошли легионеров, чтобы помочь нумидийцам, которыми командовал Ганнон на противоположном краю. Когда остатки римской конницы были обращены в бегство, Ганнибал приказал своим всадникам напасть на римскую пехоту с тыла. Угодившие в карфагенский мешок легионеры теперь были с трех сторон окружены врагами. Они были так плотно прижаты друг к другу, что не могли даже пользоваться оружием. Они могли только пытаться пробиться вперед, но 40-тысячное войско Ганнибала окружило их, и началась беспрецедентная по масштабам и жестокости резня.
Невозможно точно установить число погибших в тот день римлян. Согласно Полибию, было убито примерно 70 000 человек, и только 390 всадников и 3000 пехотинцев сумели сбежать. Еще около 10 000 угодило в плен