In de winter van 49 v.Chr. vertrok het legioen naar Illyrië, waar het meevocht in de slagen bij Dyrrhachium en Pharsalus. Na de overwinning op Pompeius op de vlakten van Pharsalus in Thessalië werd het 13e legioen ontbonden en keerden de legionairs terug naar Italië, waar ze stukjes land kregen. In 46 v.Chr. werden ze echter weer opgeroepen en het legioen heropgericht om mee te vechten in Africa. Het legioen vocht in de Slag bij Thapsus en vrijwel zeker ook in maart 45 v.Chr. in het laatste gevecht van de burgeroorlog: de Slag bij Munda. Na deze laatste overwinning werd het legioen definitief ontbonden.