Το 217 π.Χ., κατά την εισβολή του Αννίβα στην Ιταλία, επανεξελέγη ύπατος με το Γναίο Σερβίλιο Γέμινο. Ο Φλαμίνιος συγκέντρωσε νέες λεγεώνες και προέλασε βόρεια για να αναχαιτίσει τον Καρχηδόνιο στρατηγό. Ωστόσο έπεσε σε ενέδρα στη λίμνη Τρασιμένη. Στη μάχη που ακολούθησε, ο στρατός του καταστράφηκε ολοσχερώς και ο ίδιος έχασε τη ζωή του. Οι υποστηρικτές του στη Σύγκλητο έχασαν σταδιακά τη δύναμή τους από φιλοαριστοκρατικές φατρίες, ενώ στην πόλη εξαπλωνόταν ο φόβος για πολιορκία από τον Αννίβα.