Кропотливо сопоставляя знаки трех разновидностей письма, Шампольон устанавливает систему соответствий между знаками демотики и иератики, с одной стороны, и иератики и иероглифики — с другой. Теперь он может переписать текст, написанный демотическими знаками, иератическим письмом, а последний перевести в рисуночные знаки иероглифики. Так ученый вплотную подходит к главной загадке сфинкса — иероглифам. Независимо от Юнга, он выявляет в тексте Розеттского камня имя Птолемей, обведенное картушем, а затем «разлагает» его на составные части, причем делает это более точно, чем английский дешифровщик.
После долгих хлопот Шампольон получает копию надписи на египетском обелиске. Он был найден лежащим на земле неподалеку от основания, где была высечена греческая надпись с именами Птолемея и Клеопатры. Было логично ожидать, что и среди иероглифов обелиска будут знаки, передающие эти царские имена, заключенные в овал-картуш. Начертание имени Птолмис (Птолемей) было известно благодаря Розеттскому камню. И рядом с ним стояло другое имя, в котором встречались иероглифы, передававшие звуки «п», «т», «л», «о» (входившие в состав имени Птолмис). В картуше Птолемея иероглиф, изображавший льва, передавал звук «л» и стоял на четвертом от начала надписи месте, в другом картуше этот же иероглиф стоял на втором месте, то есть передавал звук «л» в имени Клеопатра… «Эти два льва доставят победу третьему льву!» — воскликнул Шампольон, предчувствуя победу. Ведь этим доказывалось не только правильное прочтение имени Клеопатры — оно давало возможность найти чтение других иероглифов, доселе неизвестных: «к», «р» и т. д. Имя Птолмис дало значение 7 иероглифов, теперь в распоряжении Шампольона было уже 12.