À partir de l'an 37, Octavien charge son ami et général Marcus Vipsanius Agrippa de mener la guerre contre Sextus Pompée, aux côtés de Titus Statilius Taurus, qui commandera une flotte envoyée par Marc Antoine à l'aide d'Octavien. La campagne contre Sextus Pompée, prévue en 37, est repoussée d'une année. Les travaux d'Agrippa prennent du temps et Octavien est occupé à renouveler le second triumvirat avec Marc Antoine lors du pacte de Tarente. En 36, Octavien et Agrippa lancent l’offensive navale depuis l'Italie contre Sextus Pompée, tandis que Lépide, depuis l’Afrique, débarque avec de nombreuses troupes à l’extrême-ouest de l’île. Après des débuts compliqués, la flotte d'Agrippa remporte une victoire décisive à Mylae, dans le nord-est de la Sicile, qui débloque la situation. Lépide assiège Lilybée, à l'opposé de l'île, et a une attitude ambiguë qui pousse Octavien à chercher une nouvelle action décisive. C'est la bataille navale à Nauloque, en septembre, qui scelle le destin de Sextus Pompée, qui perd la quasi-totalité de sa flotte face à Agrippa.