המלחמה הגותית (535–554)
תחייה גותית, 541–551 > דרום איטליה

טוטילה צעד דרומה, שם היו חילות המצב הרומאים מעטים וחלשים, ועקף את רומא. מחוזות דרום איטליה נאלצו להכיר בסמכותו. מערכה זו הייתה של תנועה מהירה להשתלט על האזור הכפרי, והותירה את הביזנטים בשליטה על מעוזים מבודדים, בעיקר על החוף, אשר ניתן היה להכניעם מאוחר יותר. כאשר נפל מקום מבוצר, חומותיו נהרסו בדרך כלל כדי שלא יהיה לו עוד ערך צבאי. טוטילה נקט במדיניות של יחס טוב לשבוייו, ופיתה את המתנגדים להיכנע במקום להתנגד עד הסוף. הוא גם ניסה לכבוש את האוכלוסייה האיטלקית, מה שמודגם בהתנהגותו של טוטילה במהלך המצור על נאפולי, שם איפשר לעיר להיכנע בתנאים בשנת 543 והפגין, במילותיו של ג'ון בגנל ברי, "אנושיות ניכרת" בהתייחסותו למגינים. הוא טיפל באזרחים הרעבים שיחזרו לכוחותיהם לאחר שאיפשר לחיל המצב הביזנטי לצאת בשלום. לאחר שכבש את נאפולי, טוטילה ניסה לתווך הסכם שלום עם יוסטיניאנוס. כאשר הדבר נדחה היו לו עותקים של הערעור שלו ברחבי רומא; למרות ההתייחסות הרעה שבה הוחזקו הביזנטים, לא החלה התקוממות לטובת טוטילה, דבר שאכזב אותו. הוא צעד צפונה וצר על העיר.
תוך ניצול הפסקת אש של חמש שנים במזרח, בליסאריוס נשלח חזרה לאיטליה עם 200 ספינות בשנת 544. הוא כבש מחדש בהצלחה חלק גדול מדרום איטליה, אבל, לפי פרוקופיוס, הוא הורעב מאספקה ותגבורת על ידי יוסטיניאנוס הקנאי ולכן הרגיש שהוא לא מסוגל לצעוד לשחרר את רומא. פרוקופיוס מתאר רעב בזמן המצור, שבו הרומאים הפשוטים, שלא היו עשירים מספיק כדי לקנות תבואה מהצבא, הצטמצמו לאכילת סובין, סרפד, כלבים, עכברים ולבסוף "גללים זה של זה".  האפיפיור ויגיליוס, שנמלט לסירקוזה הבטוחה, שלח שייטת של ספינות תבואה, אך הצי של טוטילה יירט אותן ליד שפך הטיבר ולכד אותן. ניסיון נואש של בליסאריוס לשחרר את רומא התקרב להצלחה אך בסופו של דבר נכשל. לדברי פרוקופיוס, התוכנית כללה הפלגת כוח במעלה נהר הטיבר, השמדת הגשר הזמני ומגדלי השמירה שנבנו על ידי כוחות טוטילה על ידי הפלת סירה מלאה בחומרים דליקים על מגדל שמירה ממגדל מאולתר שנבנה על גבי שני סקיפים מהודקים, מה שהצליח. לאחר מכן, הכפוף לו איסאקס, שהצטווה להישאר בעיר פורטוס, שמע על הצלחותיו המוקדמות ולקח כוח פרשים לתקוף את המאגר הגותי, להוט לחלוק את התהילה. זה הביא ללכידתו, ולאחר שהידיעה על כך הגיעה לבליסאריוס, הוא פירש את החדשות כאילו פורטוס נלכדה על ידי הגותים, כלומר שהוא איבד את היישוב היחיד של בני בריתו בקרבת מקום, ושאשתו, שנכחה בעיר, הייתה כעת בת ערובה של הגותים. נאמר כי הוא נפגע בהתקף אפזיה, והוא קרא לסגת כדי להשתלט מחדש על פורטוס מיד, רק כדי לגלות שהיא נותרה בשליטה רומאית.  לאחר יותר משנה טוטילה נכנס לבסוף לרומא ב-17 בדצמבר 546, כאשר אנשיו עלו על החומות בלילה ופתחו את Porta Asinaria. פרוקופיוס קובע שטוטילה נעזר בכמה חיילים איסאורים מחיל המצב הקיסרי שסידרו הסכם סודי עם הגותים. רומא נבזזה וטוטילה, שהביע כוונה ליישר את העיר לחלוטין, הסתפק בהריסת כשליש מהחומות. לאחר מכן הוא עזב במרדף אחר הכוחות הביזנטים באפוליה.
על היעדרותו של בליסאריוס במהלך הכיבוש מחדש של רומא על ידי הגותים, ישנם שני דיווחים מנוגדים: פרוקופיוס קובע כי לאחר שגילה את טעותו לגבי פורטוס, הוא התגבר על התקף של דיכאון ומחלה קשה שכמעט גרמה למותו.  ג'ורדנס, מנגד, טוען שהוא הוחזר לרומא עקב מותה של הקיסרית תאודורה, ומציין את היעדרותו כמה שעודד את טוטילה לכבוש את העיר מחדש.  בליסאריוס כבש מחדש בהצלחה את רומא ארבעה חודשים מאוחר יותר באביב 547 ובנה מחדש את חלקי החומה ההרוסים בחיפזון על ידי ערימת האבנים הרופפות "זו על גבי זו, ללא קשר לסדר".  טוטילה חזר, אך לא הצליח להתגבר על המגנים.  בליסאריוס לא עקב אחר היתרון שלו. כמה ערים, כולל פרוג'ה, נכבשו על ידי הגותים, בעוד בליסאריוס נותר לא פעיל ולאחר מכן הוחזר מאיטליה.
בשנת 549, טוטילה התקדם שוב מול רומא. הוא ניסה להסתער על החומות המאולתרות ולהכריע את חיל המצב הקטן של 3,000 איש, אך נהדף בחזרה. לאחר מכן הוא התכונן לחסום את העיר ולהרעיב את המגינים, למרות שהמפקד הביזנטי דיוגנס הכין בעבר חנויות מזון גדולות וזרע שדות חיטה בתוך חומות העיר. עם זאת, טוטילה הצליח לפתות חלק מחיל המצב, שפתח לו את שער פורטה אוסטינסיס. אנשיו של טוטילה שטפו את העיר, הרגו את כל הנשים מלבד הנשים שניצלו בהוראת טוטילה, ובזזו את העושר שנותר. בציפייה שהאצילים ושאר חיל המצב יברחו ברגע שהחומות נלקחו, הטיל טוטילה מלכודות לאורך הדרכים לעיירות שכנות שעדיין לא היו בשליטתו ורבים נהרגו בעת שנמלטו מרומא.