当士兵们在帕勒摩斯城外修筑营地的时候，工程师和木匠们则在组装和建造攻城器械。
当列奥提齐德斯将卢西塔尼亚战士的尸体堆放在帕勒莫斯城外，要求其投降时，帕勒莫斯人为此紧急召开公民大会，进行讨论。
但列奥提齐德斯见帕勒摩斯人一个上午都没有做出明确答复，立刻就发起了进攻，上万名全副武装的军团士兵列阵在城前，推动着各式各样的攻城器械，开始了攻城。
帕勒摩斯民众慌忙组织起来，上城抵御，战斗从下午开始一直进行到黄昏，总共就持续了四个多小时，戴奥尼亚军队并没有全力攻城，只是一次武力试探，因此伤亡并不大，撤退的时候也从容不迫。
但对于帕勒摩斯人而言，这4个多小时的防御战如同噩梦一般：戴奥尼亚人在高耸的移动塔楼上远程攻击城上的守军；弓箭手、标枪手在挡箭车的掩护下，直接抵近城下，用箭雨覆盖城头；弩炮发射的石弹不断落入城中，砸坏房屋，砸伤民众；腹弓射出的铁箭则可以让城头的守军士兵死状可怖……更不用说，利用云梯、蚁附攻城的戴奥尼亚重步兵每一次登上城头，帕勒莫斯守军都要付出较大的伤亡，才能将其赶下去。
所以当戴奥尼亚军队撤退之后，帕勒摩斯人并没有为胜利而喜悦，他们的伤亡超过千人，其中作为守城主力的青壮年公民兵伤亡人数超过一半。
海上有戴奥尼亚舰队封锁，陆路又被包围，迦太基的援军还被歼灭，自身守城兵力孱弱，帕勒莫斯人已经失去了守城的信心，他们很快在晚上又紧急召开了公民大会，并迅速通过了决议：向戴奥尼亚军队投降！
所有在场的公民都自欺欺人的认为：这只是一个暂时的投降，是为了保全帕勒摩斯，就像20多年前锡拉库扎大军进攻西部，他们向狄奥尼修斯投降一样，等迦太基大军重新获得优势之后，他们还可以再回到以迦太基为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奥尼亚军营，向列奥提齐德斯正式提出：帕勒摩斯愿意投降！
之前列奥提齐德斯与西普洛斯、赞提帕里斯、米多拉德斯商讨进攻帕勒摩斯的时候，当然也讨论过“如果帕勒莫斯投降该如何处置”的问题。
在这场战争中，到现今为止，戴奥尼亚对于攻占的腓尼基城镇基本都是采取的是“将城镇内的民众贬为奴隶、整个城镇被完全并入戴奥尼亚王国”的办法，阿莱尼亚如此、萨罗斯如此、塞林努斯也是如此，稍有不同的是圣伊比尼亚。
第九军团攻占圣伊比尼亚之后，斯特隆波里亲自安抚被俘虏的圣伊比尼亚人，并且做出承诺：只要他们尽心尽力的为王国熔炼铸造贵金属，等战争结束，不但给予他们自由，而且支持他们申请成为戴奥尼亚王国公民。
有着丰富政治行政经验的西普洛斯认为：帕勒摩斯与萨丁尼亚、科西嘉岛上的腓尼基城邦不同，它不受迦太基控制，只是迦太基的盟邦，是一个独立的城邦，西西里岛和阿非利加大陆上的腓尼基城邦都是如此。对于它的投降，其处置方式当然要和那两座小岛上的腓尼基城镇不同。
西普洛斯提出：将帕勒莫斯纳入戴奥尼亚同盟，这样双方都可以接受，以达到在如今戴奥尼亚和迦太基都大军聚集的前线、战情非常紧张的情况下能够迅速招降对方的势力、节省时间、减弱对方实力的目的，而且也给其他腓尼基城邦树立了榜样，避免以后的死战。
他的建议得到了三位高级将领的认同，所以当帕勒摩斯使者前来商讨投降事宜时，列奥提齐德斯提出“让帕勒摩斯加入戴奥尼亚同盟”，这确实是给了帕勒摩斯人惊喜。
并且，列奥提齐德斯还提出：在这次战争中，将不向帕勒莫斯征集粮草，也会少征召帕勒摩斯公民兵，但是帕勒摩斯人必须找机会说服在迦太基军队中的帕勒摩斯公民兵归降。
帕勒摩斯使者满口答应，但接下来列奥提齐德斯的另一个要求让他犹豫了：戴奥尼亚军队必须进驻帕拉莫斯城！
使者对此提出异议，但列奥提齐德斯态度坚决，因为戴奥尼亚军队需要将帕勒莫斯作为第七、八军团的前进基地，要将其港口作为第三舰队的驻地，所以军队进驻是必要条件，如果帕勒摩斯人不能答应，那么投降一事就不能达成，戴奥尼亚军队就会立刻发动进攻，攻占帕勒摩斯城，将其彻底控制在手中。
面对列奥提齐德斯的强势，帕勒摩斯使者退缩了。
当然，列奥提齐德斯也以哈迪斯之名作出承诺：戴奥尼亚军队入住帕勒莫斯，绝不干涉帕勒莫斯的内政，不违反帕勒莫斯的法律，不强占房屋、不骚扰民众……
帕勒莫斯使者将列奥提齐德斯的谈判条件带回城内，公民大会对于“让帕勒莫斯成为戴奥尼亚王国的盟邦”这一条并无异议，但是在“让戴奥尼亚军队入驻帕勒莫斯城”这个问题上发生了激烈的争论。
但此时，戴奥尼亚军队再次陈兵于帕勒莫斯城前，杀气腾腾，扬言：帕勒莫斯人必须在半小时之内作出决定，否则就将攻城。
人为刀俎、我为鱼肉，帕勒莫斯人在重压之下无奈答应投降，并寄希望于戴奥尼亚人能够信守承诺。
列奥提齐德斯让赞提帕里斯率领第七军团驻守营地，警戒山岭南面的迦太基军队，自己率领第八军团进入帕勒莫斯城。
军队一进城就迅速的接管了整个城墙的防御和城门的进出，接管了港口的管理，8000多人的军队分住两处：一个是在城区的广场，一个是在港口。
帕勒莫斯民众躲在房屋里，忐忑不安的偷望排着整齐队列、趾高气昂的进入城区的戴奥尼亚士兵，虽然戴奥尼亚人信守承诺的名声享誉西地中海，但帕勒莫斯城现在已经就像一个脱下了所有衣物的妇女，即使面对神色和蔼的壮汉，也会恐惧的簌簌发抖。
但是他们所恐惧的事情没有发生，戴奥尼亚士兵们专注于搭建帐篷、修筑新营地、接管各个城内的要点……没有发生一起抢掠暴虐事件。十几年的军事训练让戴奥尼亚公民已经习惯于服从军法，更何况他们的军团长是出了名的严苛，刚刚获得一次战功的他们怎么可能为了一个小小的放纵而毁掉了自己在戴奥尼亚的大好前程。
即使有极少数卡塔奈人抱怨：“之前迦太基大军毁掉了他们的家园、毁坏了卡塔尼亚平原，我们不应该如此宽待这些作为帮凶的腓尼基人！”
队官们就会劝慰他们：“在这些作为帮凶的腓尼基人中并没有帕勒摩斯人，他们并没有跟随迦太基大军前往东部，而是留在了塞林努斯城外的营地里。（当然这是帕勒莫斯使者所说的，列奥提齐德斯在此时也愿意相信他的话），由此可见帕勒莫斯人和我们戴奥尼亚并无仇怨……”
戴奥尼亚士兵们在城内的良好表现慢慢的在消除帕勒莫斯民众心中的畏惧，渐渐的有民众尝试着走出家门，在街道上和戴奥尼亚士兵相遇，什么事也没有发生，甚至还有戴奥尼亚士兵向他们投以微笑，这也让更多的人放开了戒备，走上了街头……整个白天，帕勒莫斯城内一直保持着平静，戴奥尼亚士兵和帕勒莫斯民众互不干扰，各行其是。
到了晚上，住在广场营地的列奥提齐德斯被驻守港口的队官叫醒，得知迦太基人通过海路运来了援军，想要进入港口。
列奥提齐德斯立刻有了主意，他派人去叫来帕勒莫斯的几位城邦高层，要求他们提供帮助，将援军诱进港口。
这几位城邦高层得到这个消息，心中或许有后悔投降得太早，但现在木已成舟，全城民众都在戴奥尼亚军队的掌控中，他们不得不听从，但在得知援军中绝大多数士兵都是由自己城邦公民组成时，他们的行动就变得积极主动多了。
所以当援军士兵都登上码头、被第八军团包围之后，他们赶紧上前劝降。
援军士兵当然没有更多的选择。
运输援军的船队发现上了当，立刻想要逃离港口，但驻守港口的戴奥尼亚人已经关上水门，拉起了拦海铁链，整个船队成了瓮中之鳖。
不但白赚了4000名士兵，而且还俘虏了一支迦太基船队，第八军团这晚上可说是收获颇丰。
然而，在询问帕勒摩斯援军士兵和审讯了迦太基船员之后，列奥提齐德斯在脑海中突然冒出了一个非常大胆、而且疯狂的主意，他立刻下达命令：全城戒严，禁止任何人外出。
然后还派人去叫来城外的赞提帕里斯以及征服锡拉库扎城的功臣半个山岭侦察大队的指挥官泰格图斯，三人在城内大帐里一直讨论到天明，期间还多次反复审讯迦太基船员。