В Галлии власть Рима оставалась непрочной. Галлы неоднократно поднимали восстания. Самое крупное из них, названное впоследствии Великим галльским восстанием, вспыхнуло в конце 54 года. Его начал вождь треверов Индутиомар, к которому примкнул вождь эбуронов Амбиорикс. Они окружили полтора легиона (15 когорт), которыми командовали Квинт Титурий Сабин и Луций Аврункулей Котта. Галлы сперва обещали им свободный выход, затем атаковали римлян на марше из засады. Остатки легионов пробились обратно к лагерю, но были уничтожены в жестоком ночном бою. Погибли и Котта с Титурием, причем последний был вероломно убит во время переговоров с Амбиориксом. Можно предположить, что здесь сказалось численное превосходство галлов. Вероятно, такое превосходство было на стороне галльских племен, когда им противостояли один или полтора римских легиона, но оно исчезало, когда римлянам удавалось сосредоточить против своих врагов силы в 2–3 легиона. Если это предположение верно, то максимальную численность галльского ополчения, принимавшего участие в одном отдельном сражении, можно оценить в 10–15 тысяч человек.
После уничтожения войска Титурия и Котты треверы и эбуроны соединились с адуатуками и нервиями. Все вместе они осадили легион Квинта Цицерона, брата знаменитого оратора Марка Туллия Цицерона. Он сумел удержать лагерь до подхода на выручку Цезаря с двумя легионами. В последующем сражении галлы были обращены в бегство. Войско Цицерона было спасено от уничтожения. Индутиомар также снял осаду с лагеря легиона Лабиена. Вскоре этот вождь потерпел поражение и был убит.
В 53 году силы Цезаря возросли до 10 легионов. С четырьмя легионами он обрушился на нервиев и вновь привел их к покорности. Затем в Лютеции (Париже) наместник провел общегалльский съезд, где союзные Риму вожди осудили повстанцев. Восставшие так и не смогли создать единую армию, способную противостоять Риму. Цезарь жестоко отомстил эбуронам, полностью опустошив их страну и любезно пригласив к грабежу соседние галльские племена.
В 52 году боевые действия разгорелись с новой силой. Восстали карнуты, перебившие всех римских граждан в городе Ценаб (Орлеан). Вскоре восстание опять охватило всю страну. Во главе его стал вождь арвернов Верцингеторикс, провозглашенный царем. Это был талантливый полководец, грозный противник Цезаря, который в конце февраля перешел через горы Севенны, считавшиеся непроходимыми из-за снежных заносов, и вторгся в земли арвернов. Верцингеторикс вынужден был отказаться от похода на север и поспешил на защиту родной страны.
Галльский царь осадил Горгобину – главный город римских союзников боев. Цезарь тем временем успел занять и разграбить Ценаб. Римляне также захватили галльские города Велланодун и Новиодун. Тогда Верцингеторикс, используя свой перевес в коннице, перешел к тактике партизанской войны, нападая на мелкие римские отряды и затрудняя противнику снабжение продовольствием и фуражом. Галлы сами сожгли несколько десятков своих городов и селений, чтобы лишить неприятеля удобных мест для постоя. Только крупнейший город Галлии Аварик (Бурж), столицу племени битуригов, Верцингеторикс решил защищать. Город был взят после долгой и тяжелой осады, причем трудности с продовольствием не раз заставляли Цезаря думать, не отступиться ли от Аварика. Из 40 тысяч жителей города уцелело лишь 500 человек.
В дальнейшем четыре легиона под командованием Лабиена были направлены в земли сенонов и паризиев, а Цезарь с шестью легионами двинулся к Герговии. Крепость находилась на высоком холме, а Верцингеторикс с полевой армией занял все подступы к ней. Герговию можно было взять только после длительной осады. Тем временем от римлян отложились их давние союзники – эдуи. Чтобы не допустить всеобщего восстания в их землях, Цезарь вынужден был снять осаду Герговии, предприняв перед уходом неудачную попытку штурма города. При этом римляне потеряли 700 легионеров и 46 центурионов.