Demetrios tok Pyrrhos med til Anatolia hvor det ble holdt et stort slag mellom Antigonos og Demetrios på den ene siden og et gresk sammenslutning på den motsatte siden, ledet av Selevkos I Nikator. De møttes i slaget ved Ipsos i 301 f.Kr. Pyrrhos skal ha kjempet med stor tapperhet, men hans side ble beseiret av de 500 krigselefantene til Selevkos. Antigonos ble drept, og Demetrios og Pyrrhos ble tvunget til å flykte. Demetrios hadde en stor flåte og hadde garnisoner med soldater i de greske byene. Det er mulig at Pyrrhos fungerte som offiser i en av disse for en tid. I forhandlingene etter slaget, ble Pyrrhos sendt som gissel til Alexandria i 298 f.Kr. under vilkårene av en fredsavtale mellom Demetrios og Ptolemaios I Soter.