Franciszek nie miał jednak zamiaru respektować postanowień traktatu. Wykorzystał fakt, że zwycięstwo pod Pawią znacznie wzmocniło pozycję Karola, co wywołało niepokój jego dotychczasowych sojuszników. W 1526 r. powstała Liga Święta w Cognac z królem Francji, dożą Wenecji, papieżem Klemensem VII oraz władcami Mediolanu i Florencji. Karol działał jednak błyskawicznie. Jeszcze w 1526 r. zajął Lombardię z Mediolanem. Wojska Ligi poniosły klęskę pod Borgoforte. W 1527 r. armie cesarskie zdobyły i splądrowały Rzym (tzw. "Sacco di Roma"). Wtedy dopiero ruszyli Francuzi. W 1528 r. odzyskali część księstwa mediolańskiego (bez samego miasta Mediolanu), przywracając na zdobytych terenach władzę Franciszka II Sforzy, po czym ruszyli na południe i, omijając Rzym, oblegli Neapol. Zdobyciu miasta przeszkodziła jednak zdrada skłóconego z Francuzami genueńskiego admirała Andrei Dorii, który przeszedł na stronę cesarską. Wojska francuskie w Królestwie Neapolu zostały odcięte od zaopatrzenia, a co gorsza wybuchła wśród nich zaraza; ostatecznie skapitulowały po śmierci swego dowódcy Odeta de Foix de Lautrec.