Значительно возросла роль Антония в годы гражданской войны 49—48 гг. до н. э. Цезарь приказал захватить город на стратегически важной Кассиевой дороге, что Марк успешно осуществил. В походах Антоний ловко маневрировал вместе с Цезарем.

10 января 49 года до н. э. Цезарь перешёл через реку Рубикон, отделявшую Италию от Галлии, начав тем самым гражданскую войну. Он долго стоял на берегу реки, прежде чем решился на переход границы. Он ожидал знак судьбы! И он его получил, на противоположном берегу он увидел странного большого человека. Да, впереди – большие дела и большие проблемы! Но Цезарь никогда и ни перед кем не прогибался, потому что Юлий – не простой смертный!

Через несколько дней, когда известия о выступлении Гая Юлия Цезаря достигли Рима, Помпей признал неготовность к отражению нападения. Но в Сенате победило предложение Катона: сражаться с Цезарем под командованием Помпея. Цезарь настаивал на личной встрече с бывшим коллегой по триумвирату, выдвигал предложение распустить армию одновременно с Помпеем и участвовать в выборах консулов.

Помпей отступил в Капую, где были сосредоточены лояльные войска. Первоначально планировалось соединение сил Помпея и Агенобарба, но оно было сорвано внезапным появлением Цезаря под Корфинием. Несмотря на численное превосходство Агенобарба (приблизительно три легиона против двух), его солдаты после семи дней осады сдали Цезарю и крепость, и полководца. В феврале при осаде Корфиния Цезарь, узнав о готовности гарнизона города Сульмон сдаться, направил туда Марка Антония.

Узнав о падении Корфиния, Помпей решил переправиться вместе с Сенатом в Грецию. В середине марта из Брундизия, к этому времени уже осаждённого Цезарем, отплыли последние корабли. Помпей уплыл одним из последних. Гней надеялся организовать блокаду Италии, а весной 48 года до н.э. высадиться туда с крупной армией. В январе 48 года до н. э. Цезарь неожиданно прорвал морскую блокаду, высадился и вскоре окрестные города начали один за другим переходить на его сторону.

В январе 48 года до н. э. Цезарь переправился в Грецию с частью войск, поручив Антонию при первой же возможности переплыть Ионическое море с оставшимися отрядами. Помпеянцы попытались пресечь новую переправу. 10 апреля Антоний, преодолев с основными силами блокаду помпеянцев, высадились. С ними прибыли важные для Цезаря подкрепления – три легиона ветеранов, один легион новобранцев и около 800 всадников. И Цезарь, и Помпей пытались добраться до Антония первыми, но местные жители предупредили Марка о приближении Гнея Помпея. Вскоре Антоний успешно объединился с Цезарем, который теперь располагал примерно равными силами с Помпеем.

Сенаторы оказывали серьёзное давление на Помпея, критикуя его за медлительную стратегию и настаивая на генеральной битве. Сам полководец планировал стандартно ослабить противника истощением, уклоняясь от генерального сражения и препятствуя снабжению его армии. В конце концов, Помпей поддался на уговоры сенаторов.

9 августа 48 года до н. э. возле Фарсала состоялось сражение, оказавшееся решающим. В победной для Цезаря битве при Фарсале Антоний командовал левым флангом армии Цезаря. Вскоре после сражения Антоний вернулся в Рим.

Помпей имел численное преимущество, однако не смог его реализовать, поражение на левом фланге обернулось катастрофой для его армии. Было принято решение просить помощи в Египте, поскольку после смерти отца юный Птолемей ХIII был обязан своим троном Помпею и его стороннику Авлу Габинию.