In den folgenden Jahren lebte er unauffällig in Pisa, versuchte aber stetig seinen Einfluss zu vergrößern. Als es 1284 zum Krieg zwischen Pisa und Genua kam, erhielt Ugolino den Befehl über eine Abteilung der pisanischen Flotte. Er errang zunächst einige kleinere Seesiege gegen genuesische Schiffe; in der Seeschlacht bei Meloria am 6. August 1284 hielt er sich jedoch mit seinen Schiffen auffallend zurück und trug damit zur völligen Niederlage Pisas bei. Dieses Verhalten hat ihm den Vorwurf des Verrats eingetragen. Dennoch wurde Ugolino 1284 zum "Podestà", also zum Oberhaupt der Stadtregierung, gewählt. Neben seinen politischen Fähigkeiten dürfte dazu auch der Umstand beigetragen haben, dass die guelfischen Städte Florenz und Lucca die pisanische Niederlage zu einem Angriff auf Pisa genutzt hatten. Möglicherweise versprach man sich von einem Stadtoberhaupt mit engen Verbindungen zu den Guelfen eine bessere Verhandlungsposition für das geschwächte Pisa. Tatsächlich gelang es Ugolino über seine politischen Kontakte, Florenz zum Friedensschluss zu bewegen. Lucca forderte jedoch als Friedensbedingung die Abtretung der Kastelle Asciano, Avane, Ripafratta und Viareggio. Eine solche Schwächung wollte man in Pisa nicht hinnehmen, da diese Burgen Schlüsselstellungen in der Verteidigung gegen Lucca darstellten. Um zu einem Frieden mit Lucca zu kommen, schloss Ugolino schließlich eine geheime Übereinkunft, nach der die Burgen unverteidigt gelassen wurden, so dass Lucca sie einnehmen konnte.