Cesare li inseguì ed il 17 marzo 45 a.C. gli eserciti si scontrarono nella battaglia di Munda, che segnò la fine della guerra civile tra cesariani e pompeiani. La battaglia fu uno scontro equilibrato, ma alla fine una carica della cavalleria di Cesare cambiò la situazione a suo favore. Nel corso della battaglia e nella fuga che ne seguì morirono Tito Labieno insieme a circa pompeiani. Gneo e Sesto riuscirono di nuovo a scappare. Tuttavia, questa volta, fu difficile trovare dei sostenitori, perché era ormai chiaro che Cesare avrebbe vinto la guerra civile. In poche settimane Gneo Pompeo fu catturato e giustiziato per tradimento. Sesto Pompeo riuscì invece a precedere i suoi nemici e sopravvisse al fratello maggiore per alcuni anni.