תלמי השני המשיך במידה רבה את מדיניות החוץ שהתחיל לקדם אביו, תלמי הראשון סוטר. למדיניות זו הייתה מטרה לנהל מלחמה מרוחקת ובכך להרחיק את סכנת הפלישה למצרים. פוליביוס, מסכם את מדיניות החוץ בבית תלמי ומזכיר כי התלמיים היו אדוני קוילה סוריה וקפריסין, הם שמרו על גישה מאיימת כלפי מלכי סוריה, ביבשה ובים. מלכים אלו היו בעמדת פיקוד על נסיכי אסיה הקטנה ועל האיים האיגאים. התלמים עשו זאת באמצעות החזקה של ערים, מבצרים ונמלים לאורך חוף הים מפמפיליה עד לדרדנלים ובמחוזות סביב ליסימכיה. יתר על כן תפסו התלמים עמדות אסטרטגיות לצורכי תקיפה של אזורי תראקיה ומקדוניה שברשות אאונוס, מרונאיה, ואף ערים מרוחקות יותר. ידם הארוכה ורשת הערים הענפה הרגיעה את החרדות סביב הפגיעה בנכסים המצריים של התלמים.
כבר בימי תלמי הראשון החלו לקום מבצרים בערים שונות, הגנרל אופלס נשלח על ידי תלמי הראשון לקירניה במטרה לכובשה. אופלס השתלט על שאר הערים בקירנאיקה, הקים מספר חיילות מצב בארץ זו ומשל בה כמושל תלמי. תלמי השני הרחיב את שליטתו בצורה זהה, בין הגנרלים ששלח למשול באזורים שונים באימפריה בולטים דיאו ששלט בדמשק עד שנת 276 לפנה"ס ופילוקלס ששלט בצידון בשנת 260 לפנה"ס.
גם בצפון, ניסיונותיו של תלמי להשיג השפעה טריטוריאלית הובילו ליצירת מאחזים צבאיים שנועדו להגן על מצרים בעימותים עתידיים. המדיניות הזו הייתה מכוונת בעיקר כלפי אנטיגונוס גונאטס אשר, באותו זמן, עמד בראש קואליציה של כמה איים יווניים בשם "הליגה הקיקלאדית". יריבותו של תלמי השני באנטיגונוס גונאטס, ששלט ביוון, באה לידי ביטוי במאבק על השליטה בפלופונסוס ואיי הים האגאי, גם במאבקו בליגת האיים הקיקלאדים ניתן לראות את מדיניות החוץ שלו המנסה למנוע איום ישיר על מצרים. תלמי שנשען על כוחו הימי, באסטרטגיה הקרויה ביוונית תַֿלַסּוֹקרטיה (שליטה במרחב הימי), לקח חלק במספר מערכות בים השחור בתמיכתה של ביזנטיון.
בנוסף לאסטרטגיית ההגנה הלוחמנית, כיבושיו של תלמי השני שימשו לחיזוק העוצמה הכלכלית המושתתת על סחר, מיסים ואוצרות טבע, שהיו מקורות מימון חשובים, בין היתר לפעילות הצבאית של מצרים. משנת 279 לפנה"ס עד מותה בשנת 270 לפנה"ס, ארסינואי השנייה השפיעה על עיצוב מדיניות החוץ התלמיית.
לאחר כעשר שנים מעלייתו לשלטון, בשנת 274 לפנה"ס התחילה שורה של מלחמות בסוריה ובים האיגאי. תלמי השני לחם בממלכה הסלאוקית בשתי מלחמות הקרויות ה'מלחמות הסוריות'. את הראשונה ניהל מול אנטיוכוס הראשון בין השנים 274-271 לפנה"ס, ועם פחות הצלחה, את המלחמה השנייה שניהל מול אנטיוכוס השני בין השנים 260-253 לפנה"ס. הוא היה שותף פעיל במלחמה הכרמונידית שנערכה בין השנים 261–267 לפנה"ס נגד מוקדון על אדמת יוון ובים האיגאי, בהן היה מעורב בקואליציה יוונית אנטי מוקדונית.
מסוף המלחמה הכרמונידית ועד עלייתו לשלטון של אנטיוכוס השלישי בשנת 223 לפנה"ס, מצרים המשיכה לנהל מדיניות ודינמיקה זהה. המאבק בין מצרים לבין מוקדון על ההשפעה בים האגאי המשיך, והתבטא בקרבות מרכזיים כמו קרב קוס וקרב אנדרוס. לתקופה מסוימת חסות בית תלמי על הליגה הקיקלאדית הוחלפה על ידי חסות מקדונית (בשנים 247 - 260 לפנה"ס), אך לפני מותו קיבל תלמי השני בחזרה את פיקוד על הליגה. עובדה זו ידועה לנו מכיתוב אדוליס, בו מפורטת הירושה של תלמי השני, כאשר ליגת האיים הקיקלאדיים כלולה ברכוש שתלמי השלישי ירש מאביו.
לסיכום, תלמי השני יחד עם בני בריתו נחלו תבוסה במלחמה הכרמונידית נגד אנטיגונוס גונאטס, אך כמה בסיסים תלמים חשובים הוקמו במהלך הסכסוך, בעיקר על ידי פטרוקלוס אדמירל הצבא המצרי. מאחזים אלה הפכו לעמוד השדרה הצבאי של המדיניות התלמיית ביוון בסוף המאה השלישית, ובמידה מסוימת, במחצית הראשונה של המאה השנייה.
המלחמה הסורית ראשונה.
האימפריה של אנטיגונוס חולקה בין שלושת המנצחים בקרב איפסוס. סלאוקוס שאמור היה לזכות בקוילה סוריה מהפרת ועד הים התיכון, נמנע מדרישת תביעותיו על סוריה התלמיית לאור ידידותו עם תלמי. אפיזודה זו הביאה לסכסוך שיהיה אחד מהגורמים העיקריים למפגשים הצבאיים בין הממלכות התלמיית והסלאוקית במאה השלישית והשנייה, הידועים כמלחמות הסוריות.
תלמי הרחיב את שלטונו עוד בשנותיו הראשונות כמלך. ערים כמו מילטוס (280/79 לפנה"ס), סאמוס (280/79 לפנה"ס), סטראטוניקאיה, אמיזון, הליקארנאסוס, מינדוס (שהתארגנו על ידי פילוקלס של צידון) נכבשו על ידיו. בשנת 279 לפנה"ס שב השקט בין האימפריות התלמיית והסלאוקית. בעקבות מותו של סלאוקוס בשנת 281 לפנה"ס, לא היה בכוחו של אנטיוכוס הראשון (בנו) להתמודד מול פילדלפוס באסיה הקטנה, שכן היה עליו לרכז את כל כוחותיו בהתמודדות עם אויביו מצפון. למרות השקט, באלכסנדריה הייתה ציפייה לנקמה כלשהי מצידו של אנטיוכוס ברגע שישקיט את החזית הצפונית שאליה נקלע. כיבושי בית תלמי בסוף שנות ה-70 של המאה השלישית לפני הספירה מוזכרים בשירתו של תיאוקריטוס, משורר בחצר המלך: פמפיליה, קיליקיה, ליקיה וקריה שבאנטוליה.
משנת 276 לפנה"ס אנטיגונוס גונאטס ואנטיוכוס הראשון קיימו בינם יחסי ידידות שהיו עשויים להתפתח למלחמה אפשרית בשתי חזיתות שונות, בכך להוות סכנה לתלמי. מאגאס (Magas of Cyrene), אחיו למחצה של תלמי, התחתן עם אפמה בתו של אנטיוכוס. כך, הוא זכה לתמיכה מבית סלאוקוס. הוא מינה עצמו למלך קירנאיקה וניסה לצעוד על אלכסנדריה. אבל מאגאס נקלע למצב בו עליו לחזור ולדכא מרד שהונהג על ידי שבטי נוודים מאזור לוב. באותו זמן מרד נוסף התרחש, הפעם של שכירי חרב, חיילים גאלים בצבאו של תלמי השני, לאחר דיכוי המרד הוא ערך תהלוכה טקסית גדולה המציגה אותו כמציל החירות.
תלמי השני עצמו יזם את המלחמה הסורית הראשונה (271-274 לפנה"ס) במבצע צבאי נגד סוריה הסלאוקית. כוחותיו היו צריכים לסגת כדי למנוע פלישה, לאור התקדמותו של אנטיוכוס שתוגבר מיחידות חדשות מבבל, בנוסף ידוע כי דרש לכוחות תגבור אלה 20 פילי מלחמה מבקטריה. מחמת האימה מכוחותיו העצומים של אנטיוכוס תלמי השני ואשתו הלכו באופן אישי בשנת 274/3 לפנה"ס לגבול המזרחי בדלתא כדי לארגן את הכוחות שם. למרבה מזלם, כוחות התגבור סבלו משבר כלכלי והתפרצות מגפה, דבר שהביא לכך שבשנת 271 לפנה"ס, אנטיוכוס ויתר על תוכניות הפלישה ותלמי השני הופיע לפתע כמנצח. השלום הוסכם בשנת 271 לפנה"ס ובוסס על הסטטוס קוו שהתקיים עוד בימים שלפני המלחמה. שירו של תיאוקריטוס, משורר בחצר המלך, הוקדש לתלמי השני וניצחונו. כפי שניתן ללמוד מהסיפור אודות הנהגת הכוחות בדלתא, לארסינואי היה תפקיד חשוב ביותר במדיניות החוץ, תפקיד פעיל בהגנה על מצרים. היא נפטרה ביולי 270 לפנה"ס.
המלחמה הכרמונידית.
תלמי השני היה שותף פעיל במלחמה הכרמונידית ויש הטוענים שאף גרם לחירחור ריב בין העם היווני לאצולה השולטת במוקדון בראשות אנטיגונוס, מלחמה זו נערכה בין השנים 261–267 לפנה"ס על אדמת יוון ואף בים האיגאי, בה ספג תלמי אבדות רבות אך האיים האיגאים, השליטה הימית והשליטה בערי החוף של אסיה הקטנה לא ניזוקו. נראה שחלק מן הזמן המלחמה התנהלה בתקופת כהונתם המשותפת של תלמי השני ויורשו.
פאוסניאס התייר והגאוגרף היווני, מתחיל את ספרו בתיאור אתונה והאי של פאטרוקלוס שעליו נבנו על גבי כלונסאות ביצורים עבור אתונה כחלק מהניסיון להגן על אתונה. פאטרוקולוס נשלח על ידי המלך המצרי תלמי פילדלפוס.
כְֿרֶמוֹנידֶס שהיה ראש הסיעה ששלטה באתונה ועל שמו נקראה המלחמה שפרצה לאחר הברית שנכרתה בין אתונה שרצתה להשיב לידיה את פיראוס הנמל המרכזי, לספארטה שרצתה לחזור ולשלוט בפלופונס. הברית כללה ערים יווניות נוספות ואת מצרים התלמיית, ששלחה את הצי שלה כנראה כחלק ממדיניות החוץ הלוחמנית המנסה לערער את השליטה המקדונית.
את המאורעות הראשונים של המלחמה הכרמונידית ניתן למצוא בדבריו של פאוסניאס כשבתחילה אנטיגונוס גונאטס תוקף באתונה בעזרת צבא רגלי וצי ימי. אנטיגונוס סוגר על אתונה ובכך מנע מהתגבורת התלמיית לעזור לבת בריתה. תיאור נוסף של מאורעות המלחמה ניתן למצוא אצל יוסטינוס אולם טקסט זה מתאר שלב מאוחר יותר בהתמודדות בין הקואליציה האנטי מקדונית לאנטיגונוס ואף את התמרדות הצבא השכיר הגאלי באנטיגונוס שמצא עצמו מדכא מרד פנימי במהלך המלחמה.
אנטיגונוס שהתרעם על הקואליציה האנטי מקדונית שחתרה תחתיו בהשפעת מצרים כמעצמה מתחרה תקף תחילה. תלמי, מנגד, שלח צי בראשות פטרוקולוס שנועד לחסום את כלי השיט של אנטיגונוס מלעבור מדמטריאס דרך חלקיס אל קורינתוס ולחופי אטיקה.
לקראת סוף המלחמה, עם התבוסה הספרטנית, הבין תלמי שאין הוא מעוניין להילחם יותר וסירב לשלוח תגבורת לצבא הקואליציה המתדלדל. לבסוף, הצי שברשות פטרוקלוס הקל במידת מה על אטיקה ואתונה מפני המצור האנטגונידי, אך לא מעבר לכך. לבסוף תלמי השני ומאמציו במלחמות אלה סיבכו את אלכסנדר השני מלכה של ממלכת אפירוס במלחמה נגד מוקדון שברשות אנטיגונוס ואף הביאו למותו של מלך אפירוס.
למעשה הצי של תלמי הוא הכוח הצבאי האחרון שעמד בפני אנטיגונוס במאבקו בקואליציה האנטי מקדונית, שאין הוא היווה איום על אנטיגונוס, מה שהביא את אתונה להכנעה ולהסדר תבוסה עם המלך המקדוני.
המלחמה הכרמונידית שללא ספק היוותה פרק חשוב בתולדות יוון איננה מתועדת כהלכה, שני המקורות יוסטינוס ופאוסניאס נותנים תמונה צרה על המלחמה. אך מתיאורים אלו ניתן ללמוד אודות אוזלת ידו של הצבא המצרי, באופן ספציפי בהתמודדות זו.