公元前58年春，恺撒正式接受北意大利南高卢和法国南部纳尔邦南西斯高卢两区总督的职位，并开始履行职责。早在公元前71年，阿里奥维斯图斯就应一个高卢部落之请，率领1.5万名部众到高卢平乱。平乱后，他就留在高卢统治着这些部族。其中一个叫埃杜维的部落于公元前61年请求罗马派兵驱逐这些日耳曼军队。罗马元老院命令纳尔邦南西斯高卢的总督派兵支援，但几乎就在此时，元老院也把阿里奥维斯图斯这个人列为与罗马友好的领袖之一。同时，有12万日耳曼人已跨过莱茵河，定居在佛兰德斯（Flanders），因此大大壮大了阿里奥维斯图斯的声势。从此他把当地土著视为臣民，一心一意地想征服整个高卢。这时，日内瓦地区36.8万赫尔维蒂（Helvetii）人也开始西迁。恺撒被警告说，这些人到法国西南部时会路过他的纳尔邦南西斯高卢行省。历史学家蒙森说：“从莱茵河口到大西洋都布满日耳曼部族，整个莱茵河都在他们的控制之下，情势就像500年以后，日耳曼民族的法兰克人（Frank）与其阿勒曼尼（Alemanni）联盟猛扑没落的罗马帝国一样。”正当罗马内部酝酿罢黜恺撒之时，恺撒还在为罗马的安全作殊死战斗。
除了他原有的四个军团外，恺撒没经过元老院的认可就私自筹组了另外四个罗马军团。于是他邀请阿里奥维斯图斯前来磋商局势。结果如他所料，阿里奥维斯图斯拒绝前来。许多高卢部落派代表要求恺撒出兵保护。于是恺撒同时向阿里奥维斯图斯和赫尔维蒂人宣战，率军北上，与赫尔维蒂人碰个正着，大战终于在埃杜维部落的首府拜比布拉克特（Bibracte）爆发。恺撒虽获得胜利，却也付出惨重代价。这些战争的情形，我们只好照恺撒自己的记载来说了。赫尔维蒂人战败后，要求返回他们在瑞士的老家。恺撒答应让他们安全返回，但要求他们归属罗马帝国，接受罗马帝国的统治。高卢人老老少少都为恺撒欢呼雀跃，同时继续请求他驱逐阿里奥维斯图斯出境。恺撒在离莱茵河10英里的奥斯特海姆（Ostheim）地区遭遇阿里奥维斯图斯，并于公元前58年，几乎捕杀了所有日耳曼部队（据恺撒的记载）。首领阿里奥维斯图斯脱逃，但不久即告死亡。
恺撒解放高卢后，认为已形同征服了高卢。于是他马上把高卢置于罗马的统治之下，借口说除此之外别无防止日耳曼侵略的办法。有些高卢人不信他这一套，起而反抗，并请求居住在高卢北部的一支强大的比利时部族出援。恺撒随即在埃纳河（Aisne）河岸将他们打败，然后以迅雷不及掩耳之势，一连打垮了苏埃西翁（Suessiones）、阿姆比亚尼（Ambiani）、内尔维（Nervii）以及阿杜亚杜契（Aduatici）等部落，掠夺洗劫，并把战俘卖给意大利的奴隶贩子。恺撒就这样宣布已征服高卢。元老院于公元前56年把高卢划为罗马的一个行省，而罗马的庶民则为他们遥远的胜利欢呼不已。恺撒再一次跨越阿尔卑斯山到山南高卢，为其内政问题而忙碌，同时补充他的罗马军团，并邀请庞培和克拉苏到卢卡城来和他商讨对抗保守派的联合阵线。
为了比多米提乌斯快一步，他们三人同意庞培和克拉苏应于公元前55年时与他竞选执政；庞培和克拉苏应分别任西班牙和叙利亚的总督；而任高卢总督的恺撒得延长五年任期；另外，总督任期满后，他可以竞选连任执政等。恺撒将从高卢战后得来的战利品，分一部分给他的朋友，以作为他们竞选的费用；还把一大笔钱送回罗马，为一些失业者制造工作机会，并建造公寓给支持他的人。更有甚者，他把元老院的议员收买得服服帖帖，这样废除他立法的运动遂告寿终正寝。在一贯的贿赂选举中，庞培和克拉苏都当选了执政。恺撒则不厌其烦地向高卢人解释和平比争夺自由更可贵，也更甜蜜。
莱茵河地区正酝酿着暴乱。有两个日耳曼部落已越过列日（Liége），高卢的民族主义党派请求他们对抗罗马军队。恺撒于公元前55年与这些入侵者遭遇，把他们赶回莱茵河，并不分男女老幼对其大肆屠杀。他的工程师们于十天之内完成了一座跨河大桥。恺撒大军过桥到日耳曼作战，把莱茵河巩固成一道坚强的阵线。两星期后，他又率军返回高卢。
我们不太清楚为何他要侵入不列颠，很可能是因为听说那里蕴藏着丰富的金矿和珍珠吧；或者是他希望夺取那里的锡矿和铁矿以供输入罗马；或许因为不列颠支援高卢的行为激怒了他，使他认为罗马在高卢的军力要面面俱到才能保障安全。于是恺撒率领着一支小军队渡过海峡的最狭窄处，把毫无准备的不列颠军队打垮后即班师回来。翌年他再度渡海，征服卡西维劳努斯（Cassivelaunus）统治下的不列颠，并深入到泰晤士河，要求其纳贡后，才率军返回高卢。
或许恺撒也风闻高卢部落再度酝酿暴动，于是他先镇服厄勃隆尼斯人（Eburones），而后再率军进入日耳曼（公元前53年）。回来时，他把主力军留在高卢北部，其余部队则开进意大利北部过冬，希望能在罗马停留数月，以便整顿他的“地盘”。然而，公元前52年春，他听说高卢部落里最凶悍的酋长维钦托里克斯（Vercingetorix）几乎把各部落都联合起来要为独立而战。此时恺撒的情况岌岌可危，因为大部分的军团都驻在北部，而中间地区却在叛军控制之下。于是恺撒统领一支小军队到冰天雪地的塞文山脉（Cevennes），与阿维尔尼（Auvergne）对抗。当维钦托里克斯率军起而抵抗时，恺撒命德西穆斯·布鲁图（Decimus Brutus）暂任指挥官（与那位暗杀恺撒的布鲁图不是同一个人），自己则带数名骑兵，乔装后驰向高卢北部，与其主力军会合后，随即率军反攻，把阿瓦里库姆（Avaricum）和塞纳布姆（Cenabum）两地包围后，大肆屠杀，并大量搜刮以补充军饷，然后再继续攻打热尔戈维亚（Gergovia）。由于高卢军队顽强抵抗，恺撒只得撤军。埃杜维部落自从受惠于恺撒后，一直忠于恺撒，不料此时竟然也起来抵抗恺撒，把他在苏瓦松（Soissons）的基地夺去，并准备把他赶回纳尔邦南西斯高卢。
这时候是恺撒命运的最低潮，恺撒甚至曾认为大势已去。因为他在攻打维钦托里克斯拥有3万军队的阿勒西亚（Alesia）城时，几乎把赌注都押在上面了，现在他好不容易重新集合零散部队准备攻打埃杜维，有消息传来，25万高卢人从北部浩浩荡荡地南下而来，于是他命令手下沿城建造两层同心的土墙。维钦托里克斯的军队和其盟军几度攻城均未得逞。一星期后，敌人的部队因缺乏纪律和补给，乱不成军，饥困的士兵把他们的首领绑送给恺撒后，向罗马军队投降。城围已解，所有敌军士兵成为罗马军团的奴隶。维钦托里克斯被押到罗马处死，终为其争取自由付出了代价。
阿勒西亚城之围决定了高卢的命运和法兰西文明的特性，给罗马帝国带来了两倍于意大利的土地，并为罗马贸易打开了500万人的市场，使意大利和地中海一带免于外族入侵达四个世纪之久，同时使恺撒从失败绝望的边缘转向他的名望、财富和权势的最高点。以后高卢又发生间歇性的暴乱，恺撒甚为震怒，严惩暴乱分子后，从此整个高卢才算完全降服。恺撒一旦认为战事已毕，胜利在握，他就是一个慷慨的征服者了。于是他把这些部落视同己人，礼遇有加。在以后的内战中，罗马军队无暇顾及之时，这些部落仍然没有乘机反抗的念头。就这样，高卢隶属罗马达300年之久，在罗马的护翼下繁荣成长，学习和改变拉丁语言，同时成为古典文化传至北欧的媒介。无疑，恺撒和其同时代的人绝不会料想到，他的“一将功成万骨枯”竟会产生这么重大的影响。他只认为他拯救了意大利，获得了一个行省和建立了一支军队而已，他万万没想到自己居然是法兰西文明的缔造者。
恺撒最初给人的印象是一个败家子、浪人、政客和改革家，但他又是一个精力旺盛的行政官和足智多谋的将军，同时也是个颇负盛名的历史学家。当他攻打高卢时，颇受罗马各方的抨击，他把征服高卢的详细情形一一记在《记事录》里。甚至连西塞罗都以赞歌来歌颂他：
我认为抵御高卢的入侵和日耳曼部落的野蛮，
不是阿尔卑斯山的屏障，也不是莱茵河的湍流，
而是恺撒的双臂和将才。
纵有一天海枯石烂，我们所恃以能巩固意大利的，
不是天然的防御工事，
而是恺撒的胜利与功绩之启示。
有一个伟大的日耳曼人也这么称赞恺撒：
恺撒建了一道桥梁，把希腊和罗马的光辉荣耀与当今的历史衔接起来。当东方的一些古代英雄的建树，早经中世纪的暴风雨摧残殆尽，而恺撒的丰功伟绩却依然独存，永垂不朽。
