Le déclin de Pise est brusque et retentissant puisque l'apogée de la ville se clôt le 6 août 1284 lors de la bataille de la Meloria. La flotte pisane, sous le commandement d'Albertino Morosini, pourtant en supériorité numérique, est battue grâce aux manœuvres ingénieuses de Benedetto Zaccaria, à la tête de la flotte génoise avec Oberto Doria. Cette défaite met fin à la puissance maritime pisane : la flotte est détruite, plus de dix mille marins pisans sont prisonniers et la Sardaigne est perdue. Les pertes humaines devaient à l'avenir empêcher Pise de retrouver son rang en Méditerranée. Le commerce continua mais dans des proportions moindres. Le coup de grâce fut porté par le changement de course de l'Arno qui empêcha les navires d'atteindre le port de la ville en remontant le fleuve. Il semble aussi que la zone environnante ait été infestée par la malaria.