Mentre si accingeva a completare i preparativi per l'invasione in Africa, fu richiamato dal Senato per unirsi alle legioni di Scipione, in seguito alla avanzata di Annibale. Nel frattempo Scipione aveva affrontato il nemico presso il Ticino e lo stesso console romano era stato ferito. Subito dopo il suo arrivo in dicembre e contro il parere dello stesso Scipione, Sempronio attaccò il nemico presso il fiume Trebbia. Il suo esercito cadde in una trappola e venne circondato dalle truppe del più giovane fratello d'Annibale, Magone. Sebbene si trattasse di una disfatta, Longo e circa 10.000 fanti s'aprirono un passaggio nelle retrovie Cartaginesi e si salvarono. Poco dopo, fece ritorno a Roma dove presiedette i comizi centuriati per l'elezione dei nuovi consoli dell'anno 217 a.C.. Una volta nominati i nuovi consoli fece ritorno ai quartieri d'inverno.