«Fuggendo la peste che affliggeva Roma», nel 1444 Parentucelli di Sarzana si trasferì nel territorio fabrianese, dove fondò istituti ed opere di carità, fra le quali un Monte di Pietà ed un Monte Frumentario. In quell'anno scomparve il suo benefattore, il cardinale Albergati. In novembre Parentucelli venne nominato arcivescovo di Bologna al suo posto, ma a causa dei prolungati disordini che rendevano insicura la città, papa Eugenio IV lo trasferì in Germania. Con l'incarico di legato pontificio, Tomaso negoziò a Francoforte un'intesa tra Santa Sede e Sacro Romano Impero, circa l'abolizione, o almeno il contenimento, dei decreti di riforma del Concilio di Basilea. La sua azione diplomatica, coronata dal successo, gli fece ottenere come ricompensa, al suo ritorno a Roma, il titolo di cardinale presbitero di Santa Susanna (dicembre 1446).