Из земель эдуев Лабиен вел военные операции в северном направлении против сенонов и паризиев (Париж), тогда как Цезарь вернулся в тыл врага и атаковал главный город арвернов Герговию (недалеко от Клермон-Феррана). Когда он вел там жестокие сражения, у эдуев вспыхнуло восстание. Цезарь опять подавил его молниеносным вмешательством, но после возвращения у Герговии потерпел первое в своей жизни поражение и вынужден был снять осаду. Это явилось сигналом для окончательного перехода эдуев на сторону повстанцев. Они захватили гарнизон в Новиодуне; золото, лошади и зерно стали трофеями галльских заложников и были переправлены в главный город эдуев Бибракте; Новиодун разрушен. Цезарь был со всех сторон окружен восставшими, снабжение находилось под угрозой, казалось, что все потеряно.
Никогда Цезарь не проявлял свое величие полководца столь блестяще, как при поражениях. Он не начал от Герговии отступление в провинцию, что было бы естественно, но означало бы гибель Лабиена, стоявшего со своими четырьмя легионами среди восставшей страны. Для соединения с ним Цезарь, строго придерживаясь линии отступления, двинулся на север и вошел на вражескую территорию. Он перешел Луару и на земле сенонов встретился с Лабиеном, так как тот после известия о поражении Цезаря двинулся на юг и от Сены пробивался на территорию сенонов. Из этой операции родилась победа. Герговия и откол эдуев были кульминацией усилий Верцингеторига. На новом собрании представителей племен, утвердившем его главнокомандование, кроме аквитанцев отсутствовали только ремы и лингоны, сохранившие верность Цезарю, и треверы, которые в это время воевали с германцами.
Верцингеториг готовил теперь эдуев и другие прилегающие к провинции племена для нападения на римские территории. Эти приготовления и переговоры позволили Цезарю дать отдых своим войскам на земле лингонов и одновременно подкрепить их германскими всадниками, которых он завербовал на другой стороне Рейна. Цезарь уже раньше знал об их превосходстве над кельтской конницей. Потом Цезарь отошел на новую военную базу, в качестве которой Цезарь наметил, вероятно, Безансон. Верцингеториг попытался преградить ему путь недалеко от Дижона на маленькой речке Вингонне. Он спереди и с двух флангов пустил на марширующие легионы свою кавалерию. Кельтская конница с воодушевлением последовала его приказу в твердом убеждении, что это была их последняя битва в великой борьбе за свободу. Но германские всадники Цезаря, чувствующие за собой поддержку пехоты легионов, рассеяли, как солому по ветру, галльскую знать.
Поражение было таким неожиданным для галлов, что Верцингеториг отступил в ближайшую крепость Алезию. Цезарь отреагировал молниеносно, отклонился от своего маршрута, начал преследовать галлов и окружил их в Алезии. Верцингеториг едва успел отослать из крепости ненужную там конницу с заданием собрать дополнительное войско из всей Галлии. Потом римское кольцо сомкнулось вокруг крепости.
Цезарь, до сих пор проявлявший себя в открытом сражении, здесь тоже показал себя мастером позиционной войны. Он окружил Алезию шестнадцатикилометровым кольцом земляных фортификаций и отрезал ее от внешнего мира. Потом построил соответствующее внешнее кольцо оборонительных позиций. Их задачей было остановить галльское войско, которое придет на подмогу. Валы в предполье были укреплены многочисленными препятствиями, на валах располагались сторожевые башни, в них находились когорты, которые при случае могли кинуться в находящиеся под угрозой места укреплений.
Прошли недели тревожного ожидания, и в крепости кончалось продовольствие. Для его экономии Верцингеториг отослал из города всех гражданских лиц. Они тщетно умоляли римлян принять их и были готовы продать себя в рабство за кусок хлеба. По вполне понятным причинам римляне их не приняли, и сотни стариков, женщин и детей умирали от голода на ничейной земле. Наконец показалось вспомогательное войско. Его встретил торжествующий крик осажденных. Сначала произошло кавалерийское сражение перед земляными укреплениями Цезаря, которое закончилось в пользу римлян опять благодаря германским всадникам Цезаря. После одного дня передышки пехота под покровом ночи начала упорное сражение у римских позиций, тогда как Верцингеториг со своим войском штурмовал внутреннее кольцо.
В полдень второго дня галлам удалось прорваться снаружи и изнутри. Но ведомые самим Цезарем резервы быстро заблокировали вклинения противника, выбросили проникших изнутри осажденных из занятых ими позиций и лобовым ударом разбили вторгшихся извне. Здесь оправдал себя принцип маневренного резерва, введением которого Цезарь усовершенствовал стратегическое искусство. Примененный еще в битве с Ариовистом, когда молодой Красс в решающий момент в качестве резерва ввел третий эшелон, здесь он нашел свое полное развитие применительно к позиционной войне. Резерв ждал в укреплениях на всех участках боевых позиций. В критический момент его ввел в бой сам Цезарь или его легат и таким образом принес победу своим знаменам.