阿斯琴伦的惨胜
公元前279年的皮洛士，已经能够获得萨莫奈人、卢卡尼亚人、布鲁提人等大量意大利南部部族的武力支持。随着实力的扩张，皮洛士得以再度考虑北进。他的军队首先谨慎地进入了阿普利亚地区，通过对这一外围地区的攻略，他能够确保通向塔兰托的交通线保持畅通。
皮洛士的战略进攻在春季开始，一系列阿普利亚城市被他占领。起初，罗马人不太愿意为了阿普利亚地区的沦陷，冒险与皮洛士正面交战，但当这一地区的罗马殖民城市维努西亚(Venusia)和卢塞里亚(Luceria)遭到威胁时，新任执政官普布利乌斯·丹提乌斯·穆斯(Publius Dentius Mus)和普布利乌斯·苏尔比西乌斯·塞维鲁斯(Publius Sulpucius Saverius)立即作出反应，之前在阿普利亚过冬的4个罗马军团前出求战。最终，在阿普利亚南部城市阿斯琴伦(Asculum)附近的原野上，皮洛士和罗马人第二次遭遇的舞台搭建好了。两方都虎视眈眈，皮洛士试图用一场决定性的胜利把罗马人打上谈判桌，而罗马人则想一劳永逸地摧毁希腊势力对意大利的染指。
公元前三世纪至公元前二世纪的罗马骑兵
古典时代的作家认为这两支军队的总人数都达到了7万人以上，而双方的实际人数大约都在4千名骑兵和3万5千名步兵上下，罗马人还准备了300辆障碍马车，作为武器和路障用来对付战象。皮洛士的基干部队在赫拉克利亚之战后再无补充，但更多意大利人加入了他的队伍。
会战的第一天，由散兵战斗拉开序幕。罗马人起先占领了阿斯琴伦战场的山地和林地，这些地形极大地阻碍了皮洛士占优势的骑兵、战象和马其顿方阵作战，因而他指派轻装部队将罗马人驱逐出这些地形。在一天的游击战后，皮洛士成功地将罗马人逐退，第二天的正式交战，得以在一块平地上进行。
次日，两军排布出了常规的战斗序列。皮洛士依旧保留了一部分战象、轻步兵和骑兵作为预备队，余下的骑兵分布两翼，步兵主力在中央结阵。皮洛士将他最信赖的部队——来自马其顿和伊庇鲁斯三大亲族的各方阵团，分别部署在主战线右侧和中央，而在这两个“拳头”之间，则是居左的布鲁提人、卢卡尼亚人，和居右的塔兰托人，步兵战线的最左侧则部署着萨莫奈人。在各方阵单位的间隙，皮洛士还部署了一些意大利部队，通过他们来加强方阵间的联系。而罗马人从左至右依次部署了第1、第3、第2和第4罗马军团，以及与其对应的同盟军团。骑兵部署在两翼对抗皮洛士的骑兵，少量轻步兵和那些马车一起部署在战线后方，用以对付战象。8个军团加上两翼的骑兵，使得罗马人的战线长度达到了6千米之长。
阿斯琴伦会战的第二天。阿斯琴伦会战中，皮洛士的步兵战斗力显著下降，其方阵部队得不到补充的弊端逐渐凸显
伴随着此起彼伏的战吼和号令，两条战线开始前进。两军的骑兵首先在两翼接战，来自罗马和希腊的骑兵偏好用长矛直接冲击对方，而塔兰托骑兵则习惯于以灵活的转向躲开冲击，回击以标枪的投射。随之而来的步兵交战更为血腥和激烈，双方的密集阵形每一次互相碰撞都产生大量的伤亡。
在步兵战线上，两军各自在右翼获得了优势。克劳诺斯借给皮洛士的马其顿士兵们以密集的攒刺将罗马第1军团逐渐逼退；而在战线另一端，罗马第4军团则在和老对手萨莫奈人的交战中，渐渐占到上风。皮洛士将预备队中的战象调至左翼，试图挽回局面，罗马人则针锋相对地派出了轻步兵和障碍马车回击。一些士兵躲藏在马车中，等战象接近时再发动攻击，一度占了上风，但战象的驭手们稍稍退后，让伴随的轻步兵上前进攻。后者成功驱逐了设伏的罗马人，随后战象群继续进攻，使得得胜的罗马第4军团陷入混乱，罗马人在这一局部获得的优势也随之失去。
然而在战线的中央，罗马第3军团却突然获得了决定性的进展。与之对阵的卢卡尼亚人和布鲁提人，在短暂的交战后败下阵来，随后一溃千里。战线的缺口逐渐扩大，同样不可靠的塔兰托人受到了友军的影响，也加入了逃亡的行列。溃败的势头直到强大的方阵部分才告终止，缺口两翼的各方阵部队尽管两面受敌，但仍阻止了罗马人继续扩大缺口。尽管如此，皮洛士的步兵战线上仍旧被打出了一个宽达1千米的大洞，第3军团和配属的同盟军团从这里一拥而入，肆无忌惮地追击皮洛士的意大利盟军。
阿普利亚步兵形象。阿普利亚人和布鲁提人都偏向于轻装化的步兵武装，这使得他们总是很难在战场上正面对抗罗马重步兵
屋漏偏逢连夜雨，此时罗马人的一支援军从战场外姗姗来迟，一支约4千名步兵和400名骑兵的阿普利亚军队从皮洛士的后方进入战场援助罗马人。由于战场的混乱，他们没有选择直接投入战斗，而是转而攻击皮洛士的营地。皮洛士连忙调回左翼的战象，让骑兵预备队和战象一起前往援救营地，但他们没能在营地陷落前赶到，阿普利亚人掠夺了营地，随后带着战利品退出了战场。
预备队在返回路上，一头撞进了那支追击中的第3军团和配属的同盟军团。罗马人已经失去了秩序，反而遭到生力军的打击而溃散。皮洛士的预备队一路追击，将这支罗马部队赶进了一处森林。陪伴战象的投石手和弓箭手随之开火，让躲在森林中的罗马人伤亡惨重，但慑于骑兵和战象的冲力，罗马人又无法突围而出。
塔兰托式骑兵。塔兰托式骑兵特指希腊世界中那些手持大盾的标枪骑兵。他们的形象最早在公元前四世纪的塔兰托铸币上出现，同时期很少有持盾作战的希腊骑兵。从公元前四世纪末期开始，这种轻型标枪骑兵开始从塔兰托风靡整个地中海，塔兰托式骑兵的首次大规模海外服役是在公元前317年的帕纳塔西奈会战，数百名塔兰托式骑兵雇佣军加入了安提柯一世的军队。讽刺的是，塔兰托式骑兵的作战方式广泛流行的同时，塔兰托公民自己的骑兵却逐渐衰退
至此，罗马人在中央和右翼的两处进展均被皮洛士所遏止，皮洛士却依仗马其顿方阵在右翼的成功逐渐占到了上风。最终皮洛士将战象-骑兵预备队重新投入第一线，以又一次强有力的右翼进攻，配合方阵粉碎了罗马人的战线，不过被困的第3军团却借此脱身。夜幕降临之时，罗马人被迫接受失败，残部逃回了营地。同样损失惨重而筋疲力尽的伊庇鲁斯-希腊联军，无力进行追击，也撤出了战场，由于营地的被毁，他们被迫在附近的高地上重新扎营。
阿斯琴伦会战再度以非决定性的形势画上句号。现代史学界普遍认为，皮洛士损失了超过3千5百人，罗马人损失7千人以上。但是，掩盖在优势的交换比之下的，是皮洛士基干部队和军官团的又一次惨重损失。连皮洛士本人也身中一支标枪，大难不死。他自己的受伤连同高级军官的大量伤亡，促使他迅速将部队撤回了塔兰托，解散盟军过冬。罗马人同样退出了阿普利亚，尽管在战术上失败，但他们成功阻止了皮洛士占领阿普利亚的行动。
阿斯琴伦会战后，皮洛士真正见识到罗马人的恢复能力，自己的职业军人部队难以承受大量的战斗伤亡，他由此留下了“再这样获胜一次，我们就完了”的著名感叹。在意大利的冒险进行2年后，皮洛士萌生退意，开始考虑返回马其顿或者南下西西里。而在来年春季，他再度求和无疑印证了这一想法。
公元前278年春季，皮洛士向罗马人提出休战建议，双方暂时维持现有势力范围。罗马人却再次展示了倔强的民族性格，他们要求将战争进行到底，直至皮洛士彻底退出意大利。而皮洛士则不再考虑罗马人的反应，在留下一部分守军后，皮洛士在第3年放弃了在南意大利的攻略，而进入西西里岛。
皮洛士放弃意大利和进入西西里的决策，缘于阿斯琴伦战后传来的几个消息。就在托勒密·克劳诺斯入主马其顿后不久，一个意想不到的灾难落到了希腊世界的头上，凯尔特人在公元前279年发动了大规模的南下行动。为了阻止蛮族入侵，克劳诺斯亲自走上战场，却在一场惨败后身死，连头颅都成为了凯尔特酋长的酒器。克劳诺斯死后涌现的数位僭主都不足以稳固掌握权力，为此，马其顿人向皮洛士提出了入主的邀请。
又一次的，皮洛士面临着双重选项：南方的西西里岛上，希腊殖民城市的强势统治逐渐衰弱，迦太基人的东侵造成了严重的威胁，和塔兰托人一样，西西里的希腊人也需要一位“佣兵队长”。再三权衡后，皮洛士放弃了变化无常、乡间饱受蹂躏的马其顿，而前往富庶的西西里，并指望以此为基地，在未来入侵阿非利加。
西西里岛上的希腊城市，以锡拉库萨为代表，是希腊本土各城邦早从公元前八世纪就开始的殖民行动的结果。也就是从那时起，希腊人和腓尼基人在西西里岛上的浴血争夺，持续了数个世纪。尽管希腊人曾一度兵临迦太基城下，但在这时的西西里岛，迦太基人却无疑占到了上风。陷入内乱的希腊城市无力靠自己的力量解决问题，便将目光转向了皮洛士。而在接到了来自锡拉库萨、阿格里真托(Agrigentum)和莱昂提尼(Leontini)等城市的求援后，皮洛士慨然应允，迦太基人闻讯后选择与罗马结盟。公元前278年的夏末，在60艘战舰的护航下，皮洛士带领战象和约8千名士兵进入了西西里西部。
皮洛士的登陆，立即得到了西西里岛各希腊城市的欢迎，他们的军事资源让皮洛士的军队如滚雪球般快速扩大。皮洛士上岛后，立即向西西里第一“大希腊”城市锡拉库萨进发，后者正被迦太基的5万大军和100艘战舰围得水泄不通。但迦太基人显然对皮洛士的到来缺乏准备，皮洛士的舰队强行突破了封锁线，冲入了锡拉库萨内港，和被困港内的锡拉库萨海军汇合，舰队数量占据了上风。而战斗力低下的迦太基陆军更无直面皮洛士的勇气，很快迦太基海陆军放弃了锡拉库萨之围。
皮洛士初次登陆西西里的陶罗米纳海滩
锡拉库萨的解围，让大量希腊城市加入他的同盟，他的军力扩充到了3万名步兵和2千5百名骑兵，这些部队大多是西西里的希腊雇佣兵。截至公元前278年年底，皮洛士已经解放了大多数受困于迦太基威胁的城市，并在次年继续向西前进，正式进入迦太基及其盟友的势力范围。
在一系列的围攻战中，皮洛士得以发挥他从德米特里乌斯军帐下学习到的围攻技艺，大型的攻城器械被建造起来。在伊利克斯(Erys)城的攻防中，皮洛士以投射武器清除了城墙上的防卫者，并首先冲上城墙，作为对赫拉克勒斯勇名的效仿。随后，赫克泰尔(Herctae)、潘诺穆斯(Panormus)等一系列迦太基的西西里要塞纷纷失守。在数月时间里，皮洛士的兵锋让迦太基在西西里的据点仅剩下其大本营利利巴厄姆(Lilybaeum)一处。对利利巴厄姆的围攻，将成为皮洛士西西里攻略中最关键的一步。
得知西西里摇摇欲坠，迦太基人连忙进行增援。这一过程中，希腊联军的舰队很可能在海战中遭遇失败。因为皮洛士一度拥有的多达200艘的战舰，在后来他离开西西里时只剩下110艘了。皮洛士失去了制海权，利利巴厄姆的守军得以获得本土的持续补给，皮洛士因此无法选择长期围攻，强行攻取成为了唯一的选择。
建立围攻线后，皮洛士发动了攻击，但迦太基在利利巴厄姆的防御固若金汤，防御者轻松击退了进攻。皮洛士本来试图建造更大的攻城器械并开挖攻城坑道，但他本人经营西西里的意志却很快产生了动摇。在他看来，利利巴厄姆的围攻将会消耗太多的时间。在仅仅2个月的围攻后，皮洛士选择半途而废，并下令西西里的希腊城市提供新的人力和舰队，他的计划是直接登陆阿非利加本土。
伊利克斯的“布匿”城墙遗址。城墙由迦太基人所建，皮洛士在伊利克斯围城战中有着极其勇猛的表现
皮洛士的西西里攻略。在西西里的两年征战中，皮洛士表现出了出色的攻坚战能力，但战术上的亮点无法弥补战略上的连续失误
这一决策也成为皮洛士在西西里的分水岭，此前长达两个世纪的经验表明，只要迦太基人能够维持利利巴厄姆，他们总能够迅速地收复其余失去的领土。在这一关头，皮洛士没有学习到安提柯一世的经验。后者曾在公元前315年围攻地中海最著名的坚城之一——提尔，尽管在海军处于劣势的情况下，围攻者补给困难、苦不堪言，但安提柯仍下令强攻提尔。最终在长达18个月的咬牙坚持后，安提柯攻取了提尔，同时让托勒密王朝的海军失去了最重要的海军港口之一，扭转了局势。
皮洛士放弃围攻不仅在军事上是一个错误，从政治上来看，他轻易放弃围攻的举动显露了他对西西里盟友的真实态度：他无意真正为希腊人清除迦太基的威胁，只一心想利用前者的人力物力达成自己的野心。各希腊城邦与他的“蜜月期”也随之结束，他们表达了自己对此的不同意见，反而让皮洛士暴露出了本来面目。他如暴君一般愤怒地痛斥了希腊人，并居高临下地向他们处以罚金。至此，他在西西里所受的广泛欢迎荡然无存，还一并留下了三心二意、忘恩负义的恶名。
为了对抗西西里城市的敌意，皮洛士开始在各希腊城市中安排驻军，这一举措进一步激起了希腊人的不满。首批邀请皮洛士上岛的城市，现在反倒首先开始煽动公开叛乱。迦太基人闻讯大受激励，从利利巴厄姆向皮洛士的势力范围反击。结果，皮洛士首先丢掉了锡拉库萨，随后发现整个西西里岛都在与自己敌对。他在西西里的冒险仅仅持续了2年时间，就因自己的决策失误而毁于一旦。公元前276年，皮洛士在西西里无法维持，恰逢罗马人再度向塔兰托进攻，一封来自意大利的求援信总算让皮洛士有了体面退出西西里的借口，他重新将目光转向了意大利。
