Итак, в середине 80-х гг. Дионисий находился в зените своей славы. Казалось ему подвластно все и сама судьба выступает на его стороне. Взвесив все «за» и «против», он решил, что теперь сможет достигнуть своей заветной цели — изгнать карфагенян с Сицилии и утвердить господство западных эллинов по всему острову.
Непосредственным поводом к боевым действиям сиракузян послужило отпадение от Карфагена пограничных городов, которым Сиракузы не хотели отказывать в поддержке. Но когда в 382 г. началась третья карфагенская война, ее события стали развиваться не по плану Дионисия; ему пришлось воевать на два фронта, поскольку на этот раз карфагеняне нашли союзников в Италии. Там и проходили основные сражения первых военных лет, когда удача была преимущественно на стороне сицилийских греков.
В 379 г. карфагеняне в Южной Италии помогли своим союзникам отстроить разрушенный Дионисием Гиппоний, а сиракузяне пошли в наступление на главные города Лиги италиотов и в том же году овладели Кротоном. Однако экспедицию сиракузян против Фурий постигла неожиданная катастрофа. Дионисий двинул на этот город триста кораблей с тяжеловооруженными воинами, однако внезапно налетевший встречный ураганный северный ветер уничтожил сиракузский флот. В благодарность за свое спасение жители Фурий принесли обильные жертвы богу северного ветра Борею, особым постановлением даровали ему права фурийского гражданства и прозвище «Благодетель», стали ежегодно справлять в его честь праздник и даже выделили ему дом в Фуриях с участком земли.
Несколько позже Дионисий утвердил свою власть и над воссозданным Гиппонием, но на этом остановился. Италиоты пошли на примирение с сицилийцами, при посредничестве группы влиятельных в италийских греческих городах философов-пифагорейцев, которых Дионисий рядом благородных жестов сумел склонить к соглашению. Инициатива при этом принадлежала Таренту, самому значительному из городов Южной Италии, где в это время за дружбу с Дионисием выступал выдающийся философ и политик Архит. Дионисий, в свою очередь, прекратил захваты городов и удовлетворился восстановлением своего господствующего влияния на всем побережье Тарентского залива, в Калабрии и Апулии.
С завершением военных кампаний в Южной Италии у Дионисия отпала надобность в сохранении союзных отношений с луканами. В дальнейшем он силой противостоял этим воинственным варварам, самым опасным врагам италийских греков. Чтобы преградить путь луканам вглубь своих италийских владений, Дионисий даже пытался перегородить рвом и валом узкий Скиллетийский перешеек, но очередное варварское вторжение помешало исполнению этого плана.
А вот военные действия против карфагенян, в конечном счете, оказались гораздо менее удачными. Первоначально наступлению Дионисия на Западную Сицилию сопутствовал успех, и под конец войны ему удалось добиться победы в большом сражении при Кабалах, в котором погиб сам карфагенский главнокомандующий Магон. Карфагеняне понесли большие потери и при этом оказались запертыми в безводной местности; все это заставило их отправить послов к греческому архонту Сицилии для заключения договора. Дионисий согласился выпустить остаток вражеского войска из западни, но потребовал, чтобы все карфагеняне покинули Сицилию навсегда и возместили грекам ущерб, причиненный им в ходе войны. Предводители карфагенского войска дали предварительное согласие исполнить эти требования, но заявили, что они не полномочны сами принять такое решение в отсутствие главнокомандующего, и потому просили Дионисия разрешить им перенести лагерь к ставке Гимилькона, сына погибшего Магона, который должен был теперь возглавить вооруженные силы Карфагена на острове. И тут Дионисий допустил промах. Полагая, что воля противника к сопротивлению окончательно сломлена и, желая избежать излишнего кровопролития, он объявил перемирие и разрешил карфагенянам соединиться с их новым главнокомандующим. Как только хитрые семиты это сделали, они отослали назад ничего не добившихся греческих послов.
Гимилькон использовал дарованную его противником передышку для устроения и пополнения своего войска, а затем дал Дионисию сражение при Кронии близ Панорма, в котором одержал полную победу. В этой битве нашел свою смерть брат Дионисия Лептин, который командовал одним из флангов греческого построения. После этого противники опять вернулись за стол переговоров, но возможности диктовать свои условия у Дионисия уже не было. Мирный договор 374 г. закреплял условия взаимного существования западных греков и карфагенян на Сицилии, однако при этом Дионисию пришлось отказаться от части своих западных владений вплоть до реки Галик. Под власть Карфагена попали Гимера, Селинунт и половина акрагантской области. Кроме того, Сиракузы были обязаны выплатить Карфагену возмещение военных убытков в размере до 1000 талантов.