托勒密二世于公元前284年成为埃及的共治者，并在公元前282年成为唯一的统治者。

大约在公元前279年，利西马科斯的王国瓦解，托勒密二世的妹妹阿尔西诺伊二世（Arsinoe II）返回埃及，她曾是利西马科斯的妻子。

不久后，阿尔西诺伊一世与阿尔西诺伊二世之间爆发了冲突。

在公元前275年之后的某个时候，阿尔西诺伊一世被控阴谋罪并被流放至科普托斯（Coptos）。

托勒密二世大约在公元前273/272年与阿尔西诺伊二世结婚，至此她在这场冲突中彻底获胜。

由于母亲的失势，托勒密三世和他的两个兄弟姐妹似乎在继承顺位中被移除。

这种政治背景可能解释了为何托勒密三世似乎是在爱琴海的塞拉岛（Thera）而非埃及长大的。

他的导师包括诗人兼博学家罗德岛的阿波罗尼奥斯（Apollonius of Rhodes），后者后来成为亚历山大图书馆的馆长。

自公元前267年起，一位被称为“托勒密·之子”（Ptolemy "the Son"）的人物与托勒密二世共同执政。

他在克里蒙尼迪战争（Chremonidean War，公元前267年–261年）中率领海军，但在公元前259年第二次叙利亚战争（Second Syrian War）初期叛乱，并被解除共治地位。

一些学者认为“托勒密·之子”即为托勒密三世。

然而，这种说法不太可能，因为托勒密三世在公元前260年代可能太年轻，无法指挥军队，并且他似乎也没有因公元前259年的叛乱而遭受预期的负面影响。

克里斯·贝内特（Chris Bennett）认为“托勒密·之子”是阿尔西诺伊二世与利西马科斯所生的儿子。

在叛乱期间，托勒密二世将阿尔西诺一世的孩子们合法化，并让他们死后由阿尔西诺二世收养。