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.
Победа Цезаря при Фарсале в августе 48 года до н. э.
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.
После отплытия Помпея в Грецию Антоний вернулся к исполнению обязанностей народного трибуна. Народное собрание, созванное Антонием и Лонгином, амнистировало всех осуждённых по законам Помпея 52 года до н. э., за жителями северной части Цизальпийской Галлии было закреплено полное римское гражданство, поскольку ранее они пользовались ограниченным латинским.
Отправляясь в Испанию, Цезарь передал Антонию управление Италией и всеми войсками в ней, кроме столицы, которой должен был управлять претор Марк Эмилий Лепид. В его задачи входила организация снабжения столицы хлебом, решение текущих экономических вопросов, сбор флота и поддержание порядка. К моменту возвращения Цезаря в Италию Марку удалось сохранить хрупкий мир на полуострове, подготовить флот, достаточный для прорыва морской блокады и переправы через Ионическое море.
Вместе с Лепидом Антоний должен был организовать выборы магистратов на будущий год для придания Цезарю легитимности, который надеялся получить должность консула. Им не удалось провести их без консулов, которые уплыли вместе с Помпеем. Лепид при поддержке Антония организовал назначение Цезаря диктатором специально для организации выборов. Избрание на чрезвычайную должность диктатора практиковалось нередко в ранней истории Рима.
Помимо решения государственных вопросов, Антоний использовал свою власть и для собственного обогащения. Марк занял виллу Помпея и другие имения бежавших из Италии помпеянцев. Позднее, в 47 году до н. э., Цезарь написал ему из Александрии с требованием вернуть виллы законным владельцам. Из-за неоднозначных действий Антония некоторые прежде нейтральные сенаторы покинули Италию. Марк безуспешно пытался заручиться поддержкой влиятельного Цицерона, но и он сбежал к Помпею.
