Квириты после гибели консула не впали в уныние, а, наоборот, стали сражаться ещё ожесточённее. Римские всадники опрокинули галльскую кавалерию и прогнали её с поля боя, после чего сосредоточились на холме, освободив место для атаки легионов. Галлы также двинули вперёд пехоту, намереваясь первым же натиском опрокинуть вражеские ряды. Битва вступила в решающую фазу.

Эмилий Пап понятия не имел о том, что творится у Атилия Регула, и действовал по своему усмотрению. Пока легионеры мерным шагом приближались к противнику, вперед выбежали велиты и забросали галлов метательными копьями. И вот здесь бахвальство гексатов обернулось против них самих. Оставшись без одежды и снаряжения, они оказались совершенно беззащитны под градом римских копий. Щиты не могли прикрыть обнаженные тела рослых гексатов, и галлы стали нести большие потери. Множество бойцов было ранено. Истекающие кровью кельты опускались на траву или же уходили в тыл, где перевязывали свои раны. В отчаянии галлы бросались на велитов и пытались вступить с ним в рукопашную схватку, но быстрые на ногу воины отходили под прикрытие наступающей тяжеловооруженной пехоты, а затем снова шли в атаку. Кельты изнемогали под натиском велитов, но продолжали стоять на месте. Когда же приблизились легионы, Анероест взмахнул мечом, грянул боевой клич, и волна галлов покатилась на римские шеренги. Легионеры метнули пилумы в наступающих варваров, выхватили из ножен мечи и устремились навстречу противнику.

Битва была долгой и упорной. Гексаты и инсубры дружно ударили по римлянам, смяли первые ряды и начали наращивать натиск, прорубаясь сквозь центр вражеских боевых порядков. Галлы искусно бились большими мечами, они шли вперед, презирая смерть. Легионеры укрывались за большими щитами и еле успевали отражать градом сыпавшиеся на них удары, тщетно пытаясь остановить этот бешеный натиск. Не менее храбро бились бойи и тавриски, пытаясь разбить боевые порядки армии Регула. Но галлы не смогли смять легионы первым натиском, а римляне не сумели сбить кельтов с их позиций.

Исход сражения решила атака римской кавалерии, которая последовала с холма на бойев и таврисков. Всадники в буквальном смысле слова смяли правое крыло отряда Конколитана, а затем разгромили воинов, сражающихся в центре. Конколитан был сбит легионерами с колесницы и захвачен в плен, после чего вся масса кельтов обратилась в бегство. Но бежать им было некуда, поскольку бой происходил на узком пространстве, а впереди гексаты и инсубры сражались с легионами Эмилия Папа. Бойи и тавриски остановились и снова вступили в бой с римлянами.

Побоище продолжалось до самого вечера, вся галльская пехота полегла на поле боя. Спаслись лишь немногие всадники, бежавшие после разгрома кавалерии, да Анероест с группой телохранителей. Беглецы укрылись в холмах, но гордому вождю была нестерпима сама мысль о поражении, и он покончил с собой. Вместе с ним лишили себя жизни и остальные войны.

Битва при Теламоне ознаменовалась невиданным разгромом галлов. По свидетельству Полибия, было убито до 40 000 кельтов, а 10 00 взято в плен (II, 31). В их числе оказался и один из вождей, Конколитан. О потерях римлян сообщает Павел Орозий, обозначив их в 3000 человек (IV, 13, 11). Главным преимуществом квиритов над врагом было их вооружение, оно оказалось лучшее чем у противника. На этот факт в свое время обращал внимание легендарный Марк Фурий Камилл: «У нас приготовлено оружие лучше, чем у варваров, – панцири, шлемы, поножи, крепкие щиты, благодаря чему мы защищаем все тело, а также обоюдоострые мечи и вместо копья дротик, метательный снаряд, от которого не скроешься, – одно оружие оборонительное, такое, что нелегко поддастся ударам, а другое наступательное, что пробьет любую защиту. У тех же головы обнажены, и обнажены грудь и бока, обнажены также бедра и голени вплоть до ступней, и никакой другой защиты, кроме щитов, а наступательное оружие – копья и очень длинные рубящие клинки