公元前200年，阿塔卢斯一世卷入了第二次马其顿战争。
阿卡纳尼亚人（Acarnanians）在马其顿的支持下入侵了雅典，导致之前保持中立的雅典寻求菲利普五世的敌人的帮助。
阿塔卢斯在萨摩斯（Samos）的舰队接到了来自雅典的使节，邀请他前往城市。
几天后，他得知罗马大使也在雅典，于是决定前往。
由于雅典人迫切需要盟友，他受到了热烈的欢迎。
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现任执政官苏尔皮基乌斯·加尔巴（Sulpicius Galba）说服罗马对菲利普宣战，并请求阿塔卢斯与罗马舰队会合，再次开展海上攻势，骚扰马其顿在爱琴海的领土。
公元前199年春天，佩加蒙和罗马的联合舰队占领了基克拉泽斯群岛（cyclades）的安德罗斯岛（Andros），战利品归罗马人所有，岛屿归阿塔卢斯所有。
随后，佩加蒙军队开展了一次远征。他们对另一个基克拉泽斯群岛的岛屿基斯诺斯（Kithnos）进行了徒劳的攻击。
然后向北撤退，掠夺了马格尼西亚（magnesia）沿海的斯基亚索斯（Skiathos）以获取食物，并继续北上到门德（mende）。
佩加蒙人对卡桑德里亚（cassandrea）进行了陆上攻击，但被击败并遭受重创。
他们继续向东北沿马其顿海岸前进，攻陷了阿坎图斯（Acanthus）。
这次远征结束，他们的舰船带着阿坎图斯的战利品返回了伊乌比亚（Euboea）。
返回途中，两位领袖前往赫拉克利亚（heraclea）会见阿伊托利亚人（Aetolians），根据条约条款，他们请求阿塔卢斯提供一千名士兵。
阿塔卢斯拒绝了，理由是阿伊托利亚人曾拒绝他在两年前菲利普五世攻击佩加蒙期间请求攻击马其顿。
恢复行动后，阿塔卢斯和罗马人攻击了奥瑞乌斯（oreus），但未能攻下。
他们在奥瑞乌斯留下了一支小部队进行围攻，并横渡海峡到塞萨利（thessaly）进行抢劫，阿塔卢斯袭击了普特利昂（pteleum），而罗马人则袭击了拉里萨·克雷马斯特（Larissa cremaste）。
当他们返回奥瑞乌斯，围攻器械已经准备好时，城市终于沦陷。
罗马人将俘虏奴役并带走，而阿塔卢斯的部队则掠夺并占领了这座城市。
战斗季节结束后，阿塔卢斯参加了埃勒乌西斯秘仪（Eleusinian mysteries），然后在离开两年多后回到了佩加蒙。
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公元前198年春，阿塔卢斯带着二十三艘排桨战舰回到希腊，与二十艘罗德岛战舰在安德罗斯汇合，继续去年开始的伊乌比亚征服。
很快与罗马人会合，联合舰队占领了埃雷特里亚（Eretria）和后来卡律斯图斯（carystus）。
因此，盟军控制了除哈尔基斯（chalcis）外的整个伊乌比亚。
盟军舰队随后驶向肯赫里亚（cenchreae），准备攻击马其顿的科林斯（corinth）。
与此同时，罗马新任执政官提图斯·昆克提乌斯·弗拉米尼努斯（titus quinctius Flamininus）得知阿卡埃亚联盟（Achaean League）与马其顿的盟友发生了领导层变化，这一变化有利于罗马。
由于阿塔卢斯与对立的阿伊托利亚联盟的关系因双方多次失信而冷却，因此修复与阿卡埃亚人的关系可能会带来新的盟友。
希望能够促使阿卡埃亚人放弃菲利普五世并加入盟军，使者们被派往西西翁（Sicyon），其中包括阿塔卢斯本人，向他们提供将科林斯纳入阿卡埃亚联盟的提议。
阿塔卢斯在为西西翁人购买了阿波罗的圣地后赢得了他们的支持，他们在市场上竖立了一座巨大的阿波罗雕像。
后来对西西翁的赠礼促使该市每年为阿塔卢斯举行动物祭祀。
阿卡埃亚联盟召开了会议。
在激烈的辩论和一些代表的退席后，剩余的代表同意加入罗马联盟。
阿塔卢斯率领他的军队从肯赫里亚（现已被盟友控制）穿过伊斯摩斯（Isthmus），从北面围攻科林斯，控制了通往科林斯港口莱基乌姆（Lechaeum）的通道。
与此同时，罗马人将军队部署在城市东侧，以控制通往肯赫里亚的路径，而阿卡埃亚人则控制了科林斯的西侧。
然而，科林斯的驻军顽强抵抗。
马其顿增援到达，围攻被放弃，围攻工事被摧毁。
阿塔卢斯和他的军队驶往比雷埃夫斯（piraeus）。
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同样在公元前198年，与塞琉古帝国之间的斗争重新开始。
安条克三世似乎趁佩加蒙在马其顿战争中的分心而攻击，佩加蒙的防御能力薄弱，威胁到小亚细亚的领地。
回到希腊后，罗马执政官提图斯·昆克提乌斯·弗拉米尼努斯在公元前197年初召集阿塔卢斯到埃拉提亚（Elateia），并从那里一起前往底比斯（thebes）参加一个波伊奥提亚（boeotia）会议，鼓励波伊奥提亚在战争中加入罗马一方。
在会议上，阿塔卢斯首先发言，提醒波伊奥提亚人他和他的祖先为他们所做的许多事情，但在演讲过程中，他突然停止了发言并倒下，一侧身体瘫痪。
中风了。
阿塔卢斯被送回佩加蒙，度过了余生的几个月。
他在公元前197年左右去世，正值西诺斯基法莱战役（battle of cynoscephalae）期间，该战役标志着第二次马其顿战争的结束。
在他统治的末期，阿塔卢斯的王国“几乎没有比刚开始时更大”。
安条克三世已夺取了大量佩加蒙的领土，包括名义上属于阿塔卢斯的重要城市，如福卡埃（phocaea）和提亚提拉（thyatira）都在塞琉古的统治之下。
阿塔卢斯的继承人，他的儿子尤门尼斯二世（Eumenes II），将面临严峻的地缘政治局势。
然而，阿塔卢斯也使佩加蒙成为艺术和学术的伟大中心，赢得了罗马人和其他人的尊重。