Arsinoe Niedługo po zostaniu królem Ptolemeusz pojął za żonę Arsinoe I, córkę Lizymacha. W 279 p.n.e. powróciła do Egiptu po ucieczce z Macedonii siostra Ptolemeusza II – Arsinoe II, która w krótkim czasie doprowadziła do wypędzenia pierwszej żony króla i sama zajęła jej miejsce w 277 p.n.e. Data ta jest dyskusyjna; Ewa Wipszycka sugeruje dowolny moment między 279 a 274 p.n.e. Małżeństwo brata i siostry odbiło się głośnym echem w całym świecie greckim, wywołując wiele niepochlebnych opinii i komentarzy, w tym poety Sotadesa, który krytykę władcy przypłacił życiem. Arsinoe II zmarła ok. 270 p.n.e. Po jej śmierci Ptolemeusz kazał oddawać jej boską cześć, nadawszy jej przydomek filadelfos (miłująca brata). Przydomek ten przyjęto w historiografii jako określający Ptolemeusza II, choć ten według niektórych badaczy tak naprawdę nigdy za życia go nie nosił. Inni autorzy utrzymują, że władca miał jednak używać przydomku filadelfos po ślubie z siostrą. Zdaniem Ewy Wipszyckiej określenie filadelfos towarzyszy Ptolemeuszowi dopiero w źródłach z II w. p.n.e.
I wojna syryjska