ユスティニアヌス1世
軍事的努力が東方へ集中している間にイタリアの情勢は悪化していた。イルディバルド王、エラリーコ王(両人とも541年に殺害)そしてとりわけトーティラ王のもとで東ゴートは急速に領土を拡大した。542年のファエンツァの戦いでの勝利の後、東ゴートは南イタリアの主要都市を奪回し、すぐに半島の大半を確保した。ベリサリウスは544年後半に戻されたが、十分な兵力は持たなかった。前進することができず、彼は548年に指揮権を交替させられた。この期間にローマ市は3度主を変えており、まず546年に東ゴートに占領され人口が激減し、次に547年に東ローマがこれを奪回し、そして550年1月に東ゴートが奪い返している。また、トーティラ王はシチリアを略奪し、ギリシャ沿岸を襲撃までしている。
最終的にユスティニアヌスはナルセスに兵35,000(内2000人は西ゴート王国のスペイン南部へ分遣されている)を与えて派遣した。東ローマ軍は552年6月にラヴェンナに達し、アペニン山脈のブスタ・ガッローウムの戦いで決定的な勝利を収めてトーティラを殺害した。東ゴートはテーイアを王に戴いてなおも抵抗を続けたが、同年10月に行われたラクタリウス山の戦いで遂に壊滅した。
554年にはフランク族の大規模な侵攻をウォルトゥルヌスで撃退して帝国はイタリアを確保したものの、ナルセスは東ゴート残党の完全な平定になお数年を要している。戦争終結時にイタリアには16,000人の兵士が駐留しており、帝国はイタリア回復のために金30万ポンドの出費をしている。
ユスティニアヌスは要塞群を建設してアフリカから東方まで帝国の国境を強化し、また地下貯水槽(バシリカ・シスタン)を建設してコンスタンティノポリスの水供給を確保した。戦略的に重要な街のダラを洪水の被害から防ぐために前進型アーチダムを建設した。彼の治世にはサンガリウス大橋がビテュニアに建設され、東方への補給路を確保している。それ以上にユスティニアヌスは地震や戦争で破壊された諸都市を再建し、また彼の出生地の近くにユスティニアナ・プリマを建設した。これはテッサロニカに代えてイリュリクム属州の政治的宗教的な中心地たるを意図していた。
ユスティニアヌスの治世下、一部は彼のパトロンのもとで、東ローマ帝国文化はプロコピオスやアガティアスを含む著名な歴史家や黙祷者パウロや声楽家ロマヌスといった詩人たちを生みだした。一方で、アテネのプラトン大学やベイルートの有名な法学校 などの重要な機関がこの時期に失われている。過去のローマの栄光へのユスティニアヌスの情熱にも関わらず、執政官の選挙の実施は541年以降は消滅した。