Việc cướp phá Megalopolis gây ra một cú sốc lớn cho liên minh Achaea. Cleomenes tiếp tục thành công bằng cuộc đột kích vào lãnh thổ của Argos, vì ông biết Antigonos không thể chống ông do thiếu binh lính. Cleomenes cũng đã hy vọng rằng một cuộc đột kích vào lãnh thổ của người Argos sẽ làm cho người Argos mất niềm tin vào Antigonos vì thất bại của mình để bảo vệ đất đai của họ [18] Walbank mô tả cuộc tấn công này là "một màn trình diễn ấn tượng, nhưng nó không có tác dụng khác ngoài việc làm cho nó thậm chí còn rõ ràng hơn rằng Cleomenes phải bị đánh bại trong một trận chiến lớn. "[19]

Cleomenes đã chọn một vị trí vững chắc, đặt quân đội của mình trên một con đường tiếp theo một con sông chảy giữa hai ngọn đồi, Olympus và Eva. Quân đội của ông gồm 20.000 lính bộ binh theo kiểu hoplite của người Spartan, có thể là lính giáo Sparta(theo Plutarch, Cleomenes có 2.000 lính Lacedaemonia trang bị theo phong cách Macedonia), perioeci, lính đánh thuê và khoảng 650 kỵ binh. Đội hình phalanx Sparta, dưới sự chỉ huy cá nhân của Cleomenes đặt bên cánh phải của chiến trường và được đặt trên đỉnh đồi của Olympus gần Sellasia. Lực lượng này được hỗ trợ bởi bộ phận lính bộ binh đánh thuê nhẹ. Lực lượng đồng minh cũng là phalanx của perioeci được chỉ huy bởi người em Cleomenes, Eucleidas. Những lực lượng này đặt bên cánh trái hàng ngũ của Cleomenes và được đặt tại Eva. Lực lượng trung tâm chiếm thung lũng và con đường được giao cho kỵ binh Sparta, được hỗ trợ bởi lính đánh thuê. Cleomenes có thể hy vọng rằng với vị trí chiến thuật cao hơn, quân đội của ông sẽ bù đắp được sự thua kém về số lượng của mình. Để chắc chắn, ông đã ra lệnh một đào một cái hố và một hàng rào đắp dọc theo phòng tuyến phía trước.

Antigonos, về phần mình, đã đến chiến trường với một lực lượng lớn vào khoảng 30.000 lính, kể cả lực lượng đồng minh của Liên minh Achaea. Lần đầu tiên kể từ đầu thế kỷ thứ 3 trước Công nguyên, người Macedonia dàn trận chống lại người Sparta với một quân đội quốc gia đúng nghĩa và chứ không phải một tập hợp của lính đánh thuê. Antigonos một mình đã có 10.000 lính giáo, 3.000 lính phóng lao và 300 kỵ binh từ Macedonia cũng như 1.000 người Agrianes, 1.600 lính Illyria, 1.000 lính Galatia và 3.000 lính đánh thuê không xác định và 300 kỵ binh. Phe đồng minh cung cấp cho ông ta với đội quân trọng hơn nữa, người Achaea với 3.000 bộ binh và 300 kỵ binh, người Boeotia với 2.000 bộ binh và 200 kỵ binh, người Acarnania với 1.000 bộ binh và 50 kỵ binh, và người Epirot với 1.000 bộ binh và 50 kỵ binh.

Antigonos đặt đội hình phalanx của mình đối diện với bộ binh Lacedaemonia đã dàn trận ở phía trên của hai ngọn đồi, với mệnh lệnh tiến về phía trước và chiếm lấy điểm cao. Kỵ binh Macedonia của ông, người Achaean (dẫn đầu bởi Philopemen), người Boeotia và lính đánh thuê dưới sự chỉ huy của Alexandros, đã được dàn trận ở phía trước kỵ binh đối phương ở trung tâm. Người Macedonia bên cánh phải tại Eva tiến đến chống lại người Lacedaemonia, nhưng đã bị tấn công từ phía sau bởi bộ binh hạng nhẹ của đối phương mà bước đầu được dàn trận với kỵ binh. Bị tấn công từ phía sau và phía trước, đội hình phalanx của Antigonos đã gặp nhiều khó khăn cho đến khi Philopemen, bất chấp mệnh lệnh của ông, đột kích cùng những chiến binh của mình, giúp đội hình phalanx buộc bộ binh nhẹ của đối phương phải rút lui, do đó đảm bảo chiến thắng cho người Macedonia. Sau trận chiến, Antigonos đánh giá cao sáng kiến ​​của chàng trai trẻ Philopemen. Theo Plutarch, trên 6.000 người Sparta chết, chỉ có 2 sống sót, những người khác thích cái chết danh dự hơn là sống một cách hổ thẹn. Cleomenes chạy trốn tới Alexandria, và qua đời ở đây.