Приближалась осень, и Никий наконец осознал, в каком опасном положении могут оказаться его войска (по крайней мере на суше) и отправил срочное в Афины послание, в котором умолял либо разрешить снять осаду и вернуться домой, либо прислать дополнительные войска. В письме Никий сначала сообщил о неудачах афинских войск на суше, а затем охарактеризовал текущее состояние дел, а именно указал на растущую угрозу с моря. Экипажи трирем сильно сократились, потому что моряки, которым в поисках продовольствия приходилось забираться всё дальше вглубь острова, нередко подвергались неожиданным нападениям сиракузской конницы. Наемники же стали тайно покидать службу в массовом порядке. Никий прибавил, что из-за болезни почек не может более руководить осадой и очень просит прислать ему замену, иначе, все усилия в одержании победы над Сиракузами пропадут зря.
В Афинах пессимистическое послание Никия не произвело того эффекта, которого он ожидал. Собрание афинских граждан решило не снимать осаду и не оставлять Сицилию и даже активизировать военные действия, отправив на помощь Никию вторую крупную экспедицию. Если взглянуть более широко на сложившуюся стратегическую ситуацию, то эта кампания представляется безрассудной авантюрой. Спартанцы уже были готовы возобновить свое вторжение в Аттику и афинянам не следовало распылять войска и ресурсы, пускаясь в опрометчивые предприятия.
Тем не менее, афинское собрание поручило Демосфену и Евримедонту возглавить вторую экспедицию. Собрав 120 талантов серебра и небольшой флот из 10 трирем, Евридемонт должен был отправиться на Сицилию как можно скорее — он отбыл в декабре 414 года до н.э. Демосфен провел зиму на Корфу, собирая главные силы второй экспедиции, чтобы выступить весной.
Однако не только афиняне планировали наращивать свои силы на Сицилии. Спартанцы, воодушевленные успехами Гилиппа, весной тоже отправили на остров дополнительные войска. Эти подкрепления состояли из трех отдельных отрядов, включавших в себя 600 воинов спартанских вспомогательных войск, 300 беотийских и 700 коринфских гоплитов, а также флот из 25 коринфских трирем.
Вернувшись в Сиракузы, Гилипп решил, что жизненно важно нанести поражение Никию прежде, чем прибудут подкрепления во главе с Демосфеном. В первую очередь, считал он, необходимо взять форты на Племмирии.
Чтобы осуществить свой замысел, Гилипп разработал план одновременных действий на суше и на море. В один из дней ранней весны в ходе ночного марш-броска он переместил свои войска к деревне у храма Зевса Олимпийского. На следующее утро заранее сосредоточившийся сиракузский флот атаковал стоящие в гавани афинские корабли.