當士兵們在帕勒摩斯城外修築營地的時候，工程師和木匠們則在組裝和建造攻城器械。
當列奧提齊德斯將盧西塔尼亞戰士的屍體堆放在帕勒莫斯城外，要求其投降時，帕勒莫斯人為此緊急召開公民大會，進行討論。
但列奧提齊德斯見帕勒摩斯人一個上午都沒有做出明確答複，立刻就發起了進攻，上萬名全副武裝的軍團士兵列陣在城前，推動著各式各樣的攻城器械，開始了攻城。
帕勒摩斯民眾慌忙組織起來，上城抵禦，戰鬥從下午開始一直進行到黃昏，總共就持續了四個多小時，戴奧尼亞軍隊並沒有全力攻城，隻是一次武力試探，因此傷亡並不大，撤退的時候也從容不迫。
但對於帕勒摩斯人而言，這4個多小時的防禦戰如同噩夢一般：戴奧尼亞人在高聳的移動塔樓上遠程攻擊城上的守軍；弓箭手、標槍手在擋箭車的掩護下，直接抵近城下，用箭雨覆蓋城頭；弩炮發射的石彈不斷落入城中，砸壞房屋，砸傷民眾；腹弓射出的鐵箭則可以讓城頭的守軍士兵死狀可怖……更不用說，利用雲梯、蟻附攻城的戴奧尼亞重步兵每一次登上城頭，帕勒莫斯守軍都要付出較大的傷亡，才能將其趕下去。
所以當戴奧尼亞軍隊撤退之後，帕勒摩斯人並沒有為勝利而喜悅，他們的傷亡超過千人，其中作為守城主力的青壯年公民兵傷亡人數超過一半。
海上有戴奧尼亞艦隊封鎖，陸路又被包圍，迦太基的援軍還被殲滅，自身守城兵力孱弱，帕勒莫斯人已經失去了守城的信心，他們很快在晚上又緊急召開了公民大會，並迅速通過了決議：向戴奧尼亞軍隊投降！
所有在場的公民都自欺欺人的認為：這隻是一個暫時的投降，是為了保全帕勒摩斯，就像20多年前錫拉庫紮大軍進攻西部，他們向狄奧尼修斯投降一樣，等迦太基大軍重新獲得優勢之後，他們還可以再回到以迦太基為中心的西腓尼基人的大家庭中。
所以第2天一早，帕勒莫斯使者就前往戴奧尼亞軍營，向列奧提齊德斯正式提出：帕勒摩斯願意投降！
之前列奧提齊德斯與西普洛斯、讚提帕裏斯、米多拉德斯商討進攻帕勒摩斯的時候，當然也討論過“如果帕勒莫斯投降該如何處置”的問題。
在這場戰爭中，到現今為止，戴奧尼亞對於攻占的腓尼基城鎮基本都是采取的是“將城鎮內的民眾貶為奴隸、整個城鎮被完全並入戴奧尼亞王國”的辦法，阿萊尼亞如此、薩羅斯如此、塞林努斯也是如此，稍有不同的是聖伊比尼亞。
第九軍團攻占聖伊比尼亞之後，斯特隆波裏親自安撫被俘虜的聖伊比尼亞人，並且做出承諾：隻要他們盡心盡力的為王國熔煉鑄造貴金屬，等戰爭結束，不但給予他們自由，而且支持他們申請成為戴奧尼亞王國公民。
有著豐富政治行政經驗的西普洛斯認為：帕勒摩斯與薩丁尼亞、科西嘉島上的腓尼基城邦不同，它不受迦太基控製，隻是迦太基的盟邦，是一個獨立的城邦，西西裏島和阿非利加大陸上的腓尼基城邦都是如此。對於它的投降，其處置方式當然要和那兩座小島上的腓尼基城鎮不同。
西普洛斯提出：將帕勒莫斯納入戴奧尼亞同盟，這樣雙方都可以接受，以達到在如今戴奧尼亞和迦太基都大軍聚集的前線、戰情非常緊張的情況下能夠迅速招降對方的勢力、節省時間、減弱對方實力的目的，而且也給其他腓尼基城邦樹立了榜樣，避免以後的死戰。
他的建議得到了三位高級將領的認同，所以當帕勒摩斯使者前來商討投降事宜時，列奧提齊德斯提出“讓帕勒摩斯加入戴奧尼亞同盟”，這確實是給了帕勒摩斯人驚喜。
並且，列奧提齊德斯還提出：在這次戰爭中，將不向帕勒莫斯征集糧草，也會少征召帕勒摩斯公民兵，但是帕勒摩斯人必須找機會說服在迦太基軍隊中的帕勒摩斯公民兵歸降。
帕勒摩斯使者滿口答應，但接下來列奧提齊德斯的另一個要求讓他猶豫了：戴奧尼亞軍隊必須進駐帕拉莫斯城！
使者對此提出異議，但列奧提齊德斯態度堅決，因為戴奧尼亞軍隊需要將帕勒莫斯作為第七、八軍團的前進基地，要將其港口作為第三艦隊的駐地，所以軍隊進駐是必要條件，如果帕勒摩斯人不能答應，那麽投降一事就不能達成，戴奧尼亞軍隊就會立刻發動進攻，攻占帕勒摩斯城，將其徹底控製在手中。
麵對列奧提齊德斯的強勢，帕勒摩斯使者退縮了。
當然，列奧提齊德斯也以哈迪斯之名作出承諾：戴奧尼亞軍隊入住帕勒莫斯，絕不幹涉帕勒莫斯的內政，不違反帕勒莫斯的法律，不強占房屋、不騷擾民眾……
帕勒莫斯使者將列奧提齊德斯的談判條件帶回城內，公民大會對於“讓帕勒莫斯成為戴奧尼亞王國的盟邦”這一條並無異議，但是在“讓戴奧尼亞軍隊入駐帕勒莫斯城”這個問題上發生了激烈的爭論。
但此時，戴奧尼亞軍隊再次陳兵於帕勒莫斯城前，殺氣騰騰，揚言：帕勒莫斯人必須在半小時之內作出決定，否則就將攻城。
人為刀俎、我為魚肉，帕勒莫斯人在重壓之下無奈答應投降，並寄希望於戴奧尼亞人能夠信守承諾。
列奧提齊德斯讓讚提帕裏斯率領第七軍團駐守營地，警戒山嶺南麵的迦太基軍隊，自己率領第八軍團進入帕勒莫斯城。
軍隊一進城就迅速的接管了整個城牆的防禦和城門的進出，接管了港口的管理，8000多人的軍隊分住兩處：一個是在城區的廣場，一個是在港口。
帕勒莫斯民眾躲在房屋裏，忐忑不安的偷望排著整齊隊列、趾高氣昂的進入城區的戴奧尼亞士兵，雖然戴奧尼亞人信守承諾的名聲享譽西地中海，但帕勒莫斯城現在已經就像一個脫下了所有衣物的婦女，即使麵對神色和藹的壯漢，也會恐懼的簌簌發抖。
但是他們所恐懼的事情沒有發生，戴奧尼亞士兵們專注於搭建帳篷、修築新營地、接管各個城內的要點……沒有發生一起搶掠暴虐事件。十幾年的軍事訓練讓戴奧尼亞公民已經習慣於服從軍法，更何況他們的軍團長是出了名的嚴苛，剛剛獲得一次戰功的他們怎麽可能為了一個小小的放縱而毀掉了自己在戴奧尼亞的大好前程。
即使有極少數卡塔奈人抱怨：“之前迦太基大軍毀掉了他們的家園、毀壞了卡塔尼亞平原，我們不應該如此寬待這些作為幫凶的腓尼基人！”
隊官們就會勸慰他們：“在這些作為幫凶的腓尼基人中並沒有帕勒摩斯人，他們並沒有跟隨迦太基大軍前往東部，而是留在了塞林努斯城外的營地裏。（當然這是帕勒莫斯使者所說的，列奧提齊德斯在此時也願意相信他的話），由此可見帕勒莫斯人和我們戴奧尼亞並無仇怨……”
戴奧尼亞士兵們在城內的良好表現慢慢的在消除帕勒莫斯民眾心中的畏懼，漸漸的有民眾嚐試著走出家門，在街道上和戴奧尼亞士兵相遇，什麽事也沒有發生，甚至還有戴奧尼亞士兵向他們投以微笑，這也讓更多的人放開了戒備，走上了街頭……整個白天，帕勒莫斯城內一直保持著平靜，戴奧尼亞士兵和帕勒莫斯民眾互不幹擾，各行其是。
到了晚上，住在廣場營地的列奧提齊德斯被駐守港口的隊官叫醒，得知迦太基人通過海路運來了援軍，想要進入港口。
列奧提齊德斯立刻有了主意，他派人去叫來帕勒莫斯的幾位城邦高層，要求他們提供幫助，將援軍誘進港口。
這幾位城邦高層得到這個消息，心中或許有後悔投降得太早，但現在木已成舟，全城民眾都在戴奧尼亞軍隊的掌控中，他們不得不聽從，但在得知援軍中絕大多數士兵都是由自己城邦公民組成時，他們的行動就變得積極主動多了。
所以當援軍士兵都登上碼頭、被第八軍團包圍之後，他們趕緊上前勸降。
援軍士兵當然沒有更多的選擇。
運輸援軍的船隊發現上了當，立刻想要逃離港口，但駐守港口的戴奧尼亞人已經關上水門，拉起了攔海鐵鏈，整個船隊成了甕中之鱉。
不但白賺了4000名士兵，而且還俘虜了一支迦太基船隊，第八軍團這晚上可說是收獲頗豐。
然而，在詢問帕勒摩斯援軍士兵和審訊了迦太基船員之後，列奧提齊德斯在腦海中突然冒出了一個非常大膽、而且瘋狂的主意，他立刻下達命令：全城戒嚴，禁止任何人外出。
然後還派人去叫來城外的讚提帕裏斯以及征服錫拉庫紮城的功臣——半個山嶺偵察大隊的指揮官泰格圖斯，三人在城內大帳裏一直討論到天明，期間還多次反複審訊迦太基船員。