Hieros etterfølger var den unge Hieronymos som styrte fra 215 f.Kr. Han brøt alliansen med romerne etter at de gikk på et nederlag i slaget ved Kannae og aksepterte støtte fra Kartago. Romerne, ledet av konsul Marcus Claudius Marcellus, beleiret byen i 214 f.Kr. Siracusa holdt ut i tre år, men falt i 212 f.Kr. Den suksess som byen hadde i å slå tilbake den romerske beleiringen hadde gjort dem altfor selvsikre. I 212 f.Kr. hadde romerne mottatt informasjon om at byens innbyggere ville delta i den årlige festivalen for deres gudinne Artemis. En liten gruppe romerske soldater gikk mot byen i dekke av natten og greide å komme seg over murene til den ytre byen, og med forsterkninger avanserte de inn i byen, drepte Arkimedes i den samme prosessen, men hovedfestningen lot seg ikke erobre. Etter ytterligere en beleiring på åtte måneder og med omfattende forhandlinger, er det antatt en kaptein fra Iberia ved navn Moeriscus Moeriscus lot romerne slippe inn i festningen i nærheten av Arethusas kilde. På et avtalt signal og samtidig med et avledende angrep et annet sted, åpnet han borgens port. Etter å ha plassert forrædere i portens vaktmannskap, ga Marcellus byen til romerne for plyndring, og avsluttet Siracusas framgang og sentrale posisjon ved Middelhavet.