Начиная по крайней мере с 54 года до н. э. Гай Фабий был легатом в армии Гая Юлия Цезаря, воевавшего в Галлии. Известно, что в конце 53 года до н. э. он во главе легиона расположился на зимовку в землях моринов, но позже присоединился к Цезарю, который шёл на помощь осаждённому в лагере Квинту Туллию Цицерону. В 53 году до н. э. Фабий участвовал в походе на менапиев; в 52 году, в отсутствие Цезаря, во главе двух легионов отразил вражескую атаку на лагерь, а потом участвовал в боях с Верцингеторигом под Алезией. В конце 52 года он расположился с двумя легионами на зимние квартиры в землях ремов.