查士丁尼皇帝顺利地拿下北非后，目光开始转向了下一个战略目标——意大利的东哥特王国。
没有罗马城的罗马帝国总是名不副实，其实从传统意义上说，意大利才应该是帝国的心脏。
意大利的哥特王国当初是东罗马齐诺皇帝授权提奥多里克打下来的。提奥多里克跟东罗马一直保持着很好的关系，他的女儿是汪达尔国王的王妃，他还是法兰克王克洛维的妹夫和西班牙西哥特人的摄政王。提奥多里克大帝在查士丁尼即位前一年（526年）死去。
提奥多里克死时已是72岁高龄，活过了他的儿子，因此只能由他10岁的孙子继位。国王年幼，摄政王是太后，即提奥多里克的儿媳妇阿玛拉松莎。小国王在位8年夭折，太后为了能继续垂帘听政，她挑选了一个好控制的傀儡——年长的王叔色厄德塔斯来当国王。色厄德塔斯是提奥多里克的侄子，去世小国王的表叔。
太后以为新国王个性温和，年纪又老，好控制，谁知看走了眼，老国王上台以后立即发动宫廷政变，囚禁了阿玛拉松莎，不久将她淹死。但是在政变之前，阿玛拉松莎曾以属国的身份向查士丁尼求援，请求帮助调解宫廷纷争，而且许诺要把整个国家献给罗马。现在她一死，查士丁尼大怒，拒绝承认新王，并名正言顺地派遣大军进行讨伐。
535年，罗马皇帝派遣大军分南北两路西征。贝利撒留指挥南路，从海上占领西西里，然后登陆意大利半岛，从南向北进攻。北路军由达尔马提亚总督门德斯统率，从连接希腊巴尔干半岛和意大利半岛的达尔马提亚地区出发，从今的里雅斯特地区打进意大利半岛北部，南北对进。
达尔马提亚总督门德斯3年前曾经配合贝利撒留平息尼卡暴乱。可是查士丁尼这次给予贝利撒留的兵力比在北非更加吝啬：由于要分兵两路和当时帝国中心部分正流行霍乱，兵源枯竭，贝利撒留用来征服意大利的仅仅7500人，北路军仅4000人。
535年秋天，贝利撒留渡海突袭西西里岛，没有遇重大抵抗就横扫了整个岛屿，受到当地居民欢迎。在西西里非常有意思的一件事是强攻巴勒莫城，贝利撒留想出一个很绝的招数：他命人把几条大船连起来，在大船的主桅杆顶上再放小船。大船乘涨潮驶进港内，士兵爬到半空中的小船上，居高临下对城墙守军放箭。罗马掌握了“制空权”，巴勒莫守军不得不投降。
在战争的开始阶段，由于哥特宫廷对是战是和没有定见，色厄德塔斯国王和哥特贵族上层恐惧罗马的威力，正在与君士坦丁堡谈判，而哥特人中的大多数主张迎战，这样上下不齐心，因此贝利撒留的进展大体上来讲很顺利。另外一个原因是哥特人跟汪达尔人一样，是意大利和北非的异端少数民族统治，他们的臣民绝大多数都是原来的罗马公民，哥特人和汪达尔人只是很少的一部分，而罗马居民信奉基督教正统派。所以罗马军队再征服的时候，当地人民颇有金国统治下北方老百姓踊跃欢迎王师北定中原的劲头。战争初期，由于军队纪律松弛，为所欲为，给贝利撒留造成了极大的麻烦。
正当贝利撒留准备从西西里登陆意大利南部的时候，大后方北非出事了：查士丁尼大帝一直实行高税收政策，特别是对新征服地区的盘剥极为残酷，因为只有这样才能够支持帝国的军事开支，和那些索菲亚教堂之类的纪念碑工程的费用。再加上贪官污吏和骄横跋扈的驻军，北非居民在1年之内就怨声载道，对罗马离心离德。再加上那时还有摩尔人问题。摩尔人是当地的土著，居住在沙漠和大山里的游牧民，经常出来劫掠，无论是汪达尔人，还是罗马人的统治，包括后来的阿拉伯统治，他们都不臣服，都是麻烦制造者。
当贝利撒留出兵西西里的时候，北非居民暴动，而罗马北非总督，太监所罗门派兵平乱（他也是一个很有军事能力的将领，在北非作战过程中是贝利撒留的监军，独立打过一些比较漂亮的战斗，后来在北非总督任上征讨摩尔人的一次战斗中阵亡），结果罗马驻军集体哗变，北非来得快去得也快，几个月征服，再几个月，所罗门总督已无立足之地了，连夜乘坐一条小船渡海来西西里，向贝利撒留求援。
贝利撒留本来可以一心去征服意大利，不管北非之事。可是太监所罗门曾在北非当贝利撒留监军的时候，两人配合默契，结为好友。同时贝利撒留明白这种哗变的事情，最好是扑灭在摇篮里，拖延只能让事态越来越糟。贝利撒留作出大胆抉择，仅带领100名近卫，乘1艘战船就在北非登陆，并直入迦太基城。哗变的叛军没有料到罗马的反击竟来得这么快，还都在城外召开会议，研究下一步的计划，由于被贝利撒留威名所镇和不明对方实力，结果不战而退。
贝利撒留稍稍停顿，召集2000还忠于罗马的当地军队出城追击，叛军有8000人，与贝利撒留战于蒙布莱萨，贝利撒留乘着强劲的顺风，一鼓作气击溃叛军，军事形势稳定以后，把北非交给所罗门再行整顿。贝利撒留胜利回到西西里时，发现自己的军队居然又哗变了，于是不得不再行平乱。等他平定叛乱安定军心后，才重新参与征服意大利之战。
贝利撒留征服意大利的路线，跟二次大战盟军的路线有些相似，都是先北非，再西西里，然后在意大利半岛脚尖登陆。登陆之后势如破竹，一直进军到那不勒斯城，才遭遇到顽强抵抗。开始两次突击未能取得成功，后来贝利撒留手下的士兵发现了一处城防破绽，可以从古罗马引水道的废墟钻进城墙，于是贝利撒留派600名轻步兵偷偷钻进城内，里应外合一举破城，围城战持续了12天，攻下了那不勒斯，贝利撒留乘胜向永恒的城市——罗马进军。
在此期间，罗马的北路征讨军在达尔马提亚被打败，统帅门德斯阵亡，这个胜利鼓励了哥特宫廷，认为罗马人不过如此，于是中断了跟查士丁尼皇帝的和谈，决心抵抗。同时，坚定的主战派，前摄政女王阿玛拉松莎的女婿维提吉斯发动政变杀死了一向怯懦畏敌，被族人鄙视的老国王色厄德塔斯，被公推为新国王。
维提吉斯担任新哥特国王的时候，战略形势已经大大改善：罗马的北方军已经被消灭，维提吉斯再遣使表达诚意，向意大利北部和高卢地区的法兰克人共修和好，要求法兰克人不要从背后动武，并派兵支援哥特人。这样，维提吉斯只需要全力对付南方的贝利撒留军队。当贝利撒留的7000军队北上进军罗马的时候，维提吉斯国王还没扎稳脚跟，同时与法兰克人的谈判也在进行中，坚守罗马的信心和准备不足，因此只留4000军队守城，主力向北进一步退缩到首都拉文纳。
维提吉斯
罗马城位于意大利半岛中部的西海岸，就好比是意大利半岛这一条腿的膝跳反射的那个位置。从5世纪西罗马帝国的末期起始，罗马就已经不再是帝国的首都，新首都在意大利北部东海岸的拉文纳。哥特人征服意大利之后，继续把拉文纳作为首都，成了意大利新的政治中心。
贝利撒留进军罗马没费丁点力气，罗马城居民自动起义欢迎王师，赶跑了哥特守将。但贝利撒留清醒地认识到，哥特军的实力没有被削弱，一定会集全国之兵卷土重来。贝利撒留立刻命令全军加上所有罗马居民一起动手，日夜修复罗马已经残破的城墙。他打算依托罗马城接受围攻，这样可以用地利来弥补兵力不足，在围城战中，消灭对手主力。
果然，没过多久，哥特国王维提吉斯在拉文纳完成兵力集结后，向罗马挺进。
罗马围城之战持续了1年多，这是第一次意大利战局的关键战役，也是贝利撒留一生中打得最漂亮的一次战斗。既然贝利撒留设计用围城战消耗敌人，他就根本没想被动地龟缩起来。他先在罗马城北托斯卡那地区的佩鲁贾、斯波莱托两个城市留少量兵力坚守，迟滞敌人，又在罗马城北郊尼禄平原接近地的米尔万桥留下守军，要他们扼守桥梁，再消耗掉哥特军部分实力。可是军队素质又一次让贝利撒留险些遭殃：米尔万桥的守军慑于哥特人声势浩大，连夜弃阵而逃。
537年3月11日，贝利撒留从城里带1000军队来增援桥头守军，不料迎头就遭遇到了已经过河的哥特大军，在这种平原地形上，贝利撒留的1000人被包围陷入白刃战。史籍对这次战斗的描写相当浪漫化，把贝利撒留写得尤如常山赵子龙一般：说他一手长矛一手剑，在敌军中当者披靡，杀人无数，硬是领着这1000来人在15万哥特大军的包围下杀回罗马城，等他杀到罗马城门下，哥特人已经比他先到城门，罗马城门关闭，贝利撒留发现身后还有罗马士兵仍在包围中，没有到达城下，于是又返身杀回，将哥特军杀退，带着残余的士兵安全返回城里。这也许只是描述一个长阪坡七出七入的翻版传奇故事而已。
哥特人
哥特军当夜被围困于罗马，加紧建造攻城机械，18天以后进行了第一次总攻。哥特人建造了几乎跟城墙一样高的木塔，塔里有弓箭手，也有准备登城的步兵，用很多牛拉着向城墙靠近。显然哥特人的主将考虑欠周：木塔有防护作用，牛可没有防护，结果守军集中投射火力打倒了拖曳的牛，所有的攻城木塔都停在那里了。当天，哥特军又派兵绕到另一处城门，哈德里安陵墓，想从这里破城。
罗马守军兵力不足，注意力集中在萨拉里安门的木塔主攻，差点让哥特人乘虚而入，幸好被少数士兵及时发现，一时找不到趁手的弓箭，只得拆掉陵墓上石雕的大理石，当滚木擂石向下砸，总算守住城墙。在另一座城门也出现险情，哥特军已经突破外城墙，贝利撒留闻报带预备队赶到，依托内城墙防守，再让预备队反冲锋夺回外城墙封闭突破口，将突入城内的哥特军一举歼灭。
看到战事有利，贝利撒留再派人悄悄开启本来已经封闭的萨拉里安门，派一支突击队绕到攻城主战场的哥特人背后进行攻击，哥特人没有料到封死的门还会再开，更没料到守军会反击，结果大败。在一天的紧张攻防战中，哥特军被杀3万多人。
维提吉斯看到无法即刻攻下城池，于是下决心长期围困，并毁掉了宏伟的罗马大引水道工程。但是罗马城太大，哥特人无法同时围困18个城门，因此仍然遭到罗马人偶尔出城的袭扰。另外罗马城还可以通过台伯河，从海上获得粮食补给和援兵。贝利撒留的兵力较少，也无法在罗马每段城墙留足够的力量固守，于是采用城墙一线放警备队日夜戒备，主力作为预备队到处救火的方法。更重要的是，贝利撒留决非被动地接受围攻，他不停派出从300人到1000人不等的小股突击队袭击哥特大营和野外征粮的散兵，结果是坐在城里的贝利撒留吃喝不愁，围城的哥特军倒被困在大营里不敢轻易出来了。
537年4月，查士丁尼皇帝派遣1600名援军乘船沿台伯河而上进入罗马城，稍稍缓解了贝利撒留的兵力危机。贝利撒留得到增援后，就准备采取攻势。第一次尼禄平原之战，贝利撒留领兵出城挑战，他的兵力还是不足，很多是罗马城里新招募的平民，这些人没有当骑兵的技术和装备，只能全编入步兵当中。贝利撒留把步兵方阵摆在左翼，出奥里略门，骑兵摆在右翼亲自指挥，依托萨拉里安门和品西安门，意图是以骑兵作为主要攻击力量，而步兵则嘱咐他们在任何情况下不要作战，在背后城墙上弓箭火力的掩护下，举着长矛助威。
据估计，双方总兵力是贝利撒留8000人对维提吉斯2.4万人。贝利撒留右翼的进攻起初较为顺利，哥特人依靠盾墙缓慢后退，但是左翼的步兵看到似乎罗马要获胜，怕战后分不到劫掠的战利品，忍耐不住也冲上去。结果这些步兵不冲锋还好，一冲就露了馅，被当面的哥特人打得落花流水，同时哥特左翼骑兵反冲击，也击败了罗马骑兵。所幸这次败仗有城墙上火力掩护，部队及时撤退，损失不大。几个月以后，贝利撒留又打了类似的第二次尼禄平原出击战，这次获得了胜利。
贝利撒留一直将罗马的战事不仅仅看作是一次单纯的攻防战，而是击败哥特人的战略性战役，因此，他在守城之余，还不断从城里分出兵力潜出罗马，去提沃利，特拉西那断敌人粮道……到全意大利范围打击哥特人。后来维提吉斯醒悟过来，终于派兵封锁台伯河出海口。即使在全面封锁罗马的时候，贝利撒留还让随军的妻子安东妮娅在小股兵力护送下潜出罗马，到南方那不勒斯与已经在那里的幕僚普洛柯比乌斯会合，一起招募兵力支援罗马城。
他们会合了由帝国派来的两支援军，总共接近6000人，由新到的将军“血腥”约翰率领，带着粮车辎重前来支援罗马。贝利撒留听到援军和粮车接近的消息，先在白天出城大杀一阵，然后夜里只带100名随从出城接应援军，粮食突破台伯河口的封锁，装船运进罗马。哥特大军已经不敢出营拦截了。然后，贝利撒留派约翰率领2000人，再从罗马出发，直奔北方虚张声势。
这个约翰不是攻打北非时的那个亚美尼亚人约翰，那个约翰已经在北非阵亡了。这个“血腥”约翰是一员很能独立作战的猛将，而且渴望个人荣誉，有主动精神，他把贝利撒留小规模破袭的命令放大很多倍，领兵一举攻占罗马和拉文纳之间的名城里米尼，却违令没有去破坏敌后两处较小的要塞。里米尼离哥特首都拉文纳只有一天的行军距离，尽管约翰马上被包围和孤立在里米尼城里，但是袭占里米尼给罗马前线的哥特军带来了极大心理震动。哥特王维提吉斯意识到不可能攻下罗马，而且不能断绝城里的粮食供应和援兵，哥特的围城军反而成了被围困的军队，于是决心撤退。
安东妮娅
538年3月，经过1年零9天不成功的围攻之后，哥特军拔营从罗马城下后退，贝利撒留乘势追杀，维提吉斯在过米尔万桥的时候没有安排好掩护和撤退序列，结果大军被拥堵在桥边，贝利撒留击其半渡，又杀伤了大部分哥特后卫。经过这次战役，哥特人元气大伤，征服意大利已经只是时间问题了。贝利撒留并未立即向拉文纳穷追，而是在意大利半岛大部拔除哥特据点，扫荡敌军。
罗马解围之后，贝利撒留到东海岸与帝国派来的由主将宫廷总管太监纳尔西斯领导的当时最大的一股援兵会合，总共7000人，在安卡纳登陆。这是纳尔西斯第一次带兵，虽然他是个年高体衰，没有任何军事经验的残疾人，但后来却以“哥特人之锤”的绰号留名后世。这是两位名将即平息尼卡暴动之后的第二次合作但并不愉快。
纳尔西斯
首先，在大军下一步的去向及是否为被围在里米尼的约翰和意大利深远北方的米兰解围，两人发生激烈争论。贝利撒留的个性很强，不太能容忍部下自作主张，对约翰违反命令进占名城的行为，视为追逐个人荣誉，主张不去解围，让他自生自灭。而纳尔西斯比较体恤部下，主张立刻去增援。纳尔西斯得到多数将领的支持，经过争论，贝利撒留妥协，分兵三路连夜点起无数火把行军，虚张声势惊走了围困里米尼的哥特军。自然，后来约翰肯定会死心塌地地服从纳尔西斯，而对贝利撒留离心。
其次，是利古里亚地区的米兰城发生了迎接罗马的起义，驱逐哥特守军，结果被哥特人联合勃艮第人围困起来，米兰遣使向罗马军求援。这次是贝利撒留主张援助，而纳尔西斯却坚决反对。两个人吵得更厉害，贝利撒留写信向皇帝询问指挥权限，皇帝回信再次重申，贝利撒留是意大利境内的最高统帅，纳尔西斯不是平级，而是来援助的，“在符合帝国利益的情况下，纳尔西斯应该无条件接受贝利撒留指挥”。可是纳尔西斯抓住信中“符合帝国利益”这几个字做文章，拒绝服从贝利撒留的命令。后来两个人达成协议，纳尔西斯带兵北上增援米兰城，可是行动缓慢，有故意拖延的嫌疑，结果米兰被哥特人攻陷。贝利撒留再次写信给皇帝申诉，539年冬，查士丁尼将纳尔西斯召回了。
法兰克人
539年，贝利撒留已经完全平定了意大利半岛大部，只剩下北部拉文纳周围，以及波河流域的利古里亚地区（即今伦巴底），在波河以北阿尔卑斯山以南，是哥特的大后方，勃艮第人，哥特人，法兰克人的势力互相渗透。贝利撒留本来可以在上半年完成征服任务的，但是受到了北方的法兰克人出面阻挠。
法兰克人集结10万人的庞大兵力南下，对哥特和罗马军同时攻击，一路劫掠像一群突如其来的蝗虫，先袭击了米兰的哥特守军，再攻击罗马军，横扫利古里亚全境。贝利撒留对法兰克人发出警告，同时遇到大饥荒，法兰克人又不适应意大利半岛的炎热天气，军中瘟疫流行，死亡达三分之一，于是法兰克被迫退兵。
贝利撒留顺势进军拉文纳城下，开始最后的围城战。他通过收买内应，一举烧掉拉文纳城中的粮草储备，此举对守军是个重大打击。哥特王维提吉斯向查士丁尼宫廷求和，皇帝给出的和平条件是让哥特人退到波河以北，可以保留利古里亚地区，也可以保有意大利一半的税收收入。哥特使臣很快在和约上签字，皇帝则派使者将和约送到拉文纳军营，告诉贝利撒留让他做最后决断，如果打得下来就打，打不下来就批准和约。贝利撒留是坚决的主战派，拒绝和平，非要哥特无条件投降。维提吉斯为了保住王冠，现在也不择手段了，他向贝利撒留建议拥兵自立，哥特人愿意拥戴贝利撒留作西罗马帝国的皇帝。西罗马帝国所谓“灭亡于476年”，只是最后一个皇帝被废，并没有一个帝国取而代之，只要贝利撒留愿意，他可以利用手中的兵力，加上哥特人的支持，坐上空缺了60年的西罗马帝国皇帝宝座。
这是对贝利撒留的极大考验也是一个极大的诱惑，他既有兵权又有名望，如果想要自立是轻而易举的事，但贝利撒留却一心忠于查士丁尼。
查士丁尼皇帝在远征前也曾想到这一点，让贝利撒留发誓不篡位，对帝国效忠。贝利撒留不打算违背誓言，但是如果能不动一刀一枪就拿下拉文纳，也是个很大的诱惑，贝利撒留于是假意答应称帝，当哥特国王打开城门迎接贝利撒留入城的时候，贝利撒留突然变脸，逮捕了维提吉斯。
维提吉斯被捕
539年12月，东罗马对意大利半岛上哥特王国的征服基本结束，除了在最北部的帕维亚一个城市还有哥特人的抵抗外，意大利本土全境臣服。贝利撒留回师君士坦丁堡，这次由于贝利撒留功劳太大，声望太高，仅属于他个人的近卫军就已经达到7000人。贝利撒留又曾经商量过自立的事情，使查士丁尼不由自主有了戒心，而没有给贝利撒留举行凯旋式。哥特国王维提吉斯跟汪达尔国王盖利摩一样，也被安置在君士坦丁堡得到善终。
波斯在东线跟罗马又一次发生边境战争，波斯大军这次来势汹汹，一举占领叙利亚的首府安条克，但是并不守卫城市，而是一路蹂躏边境地区。贝利撒留被任命为东线总司令，采取以攻对攻的策略，也入侵波斯疆界。由于一场突如其来的黑死病大流行，双方的战争打了不久就被迫停止。
贝利撒留的妻子安东妮娅以前都是随军的，这次留在君士坦丁堡被卷入了一场宫廷权力斗争：皇后提奥多拉和财政大臣约翰（卡帕多西亚人约翰）是政治上的死敌。但是皇帝要倚重约翰给他课征苛捐杂税，尼卡暴动时市民就恨死了这个财政大臣。约翰有不臣之心，安东妮娅给皇后出主意，自己假装流露出对皇帝不满，要反叛的意思，还暗示这是贝利撒留大将军的想法，引诱约翰说出大逆不道的话，在密室的布帘后面，就隐藏着皇后本人和几名武士。当约翰说出反叛起事的话，幕后的武士立即跳出来，当场处死了约翰。安东妮娅这次跟皇后交上死心塌地的朋友是很有用的，不久她自己就有麻烦了。
安东妮娅这时已有快60岁了，居然爱上一名青年军官。妻子通奸，丈夫总是最后知道的，贝利撒留因为夫人赏识此人，还把他收为义子。此事败露之后，安东妮娅去找皇后提奥多拉，皇后偏袒安东妮娅，还罚去了贝利撒留一大笔家产。其实是皇帝皇后借贝利撒留的家事来削弱贝利撒留的势力，因为没有了巨额财产，供养近卫军的规模自然也小多了。幸好安东妮娅的情夫很快病死，贝利撒留夫妇又破镜重圆，贝利撒留不仅原谅妻子，而且仍然和以前一样尊重和爱着妻子。难怪吉本要说“不在一个男人的性格之上，就是在其之下”的话了。本来中国人说“大丈夫难免妻不贤子不孝”，出这种事也没有什么奇怪，但是贝利撒留对此事的态度和耐心，却实在让人难以理解。
在贝利撒留从539年回京后的4年中，意大利的形势再一次恶化了。跟北非一样，罗马征服了一块地方，那些贪污的行政长官和暴虐的收税人就跟着到来，对当地人民进行残酷压榨和无情地盘剥。哥特的抵抗并未完全扑灭，他们在北部帕维亚城坚守下来，推举抵抗领袖维提吉斯的侄子尤瑞阿斯当王，尤瑞阿斯在抵抗运动中威望很高，但对王位没有兴趣，让给了另一个哥特贵族伊狄巴德，因为伊狄巴德跟西班牙的西哥特王族有亲属关系，比较方便去招来外援。却不料伊狄巴德一登上王位马上忘恩负义地杀掉了尤瑞阿斯。不过政治是个残酷的游戏，伊狄巴德仅仅一年之后就被另一班哥特贵族于酒宴上刺杀了。在俄瑞里克短暂当过国王之后，541年秋天，哥特抵抗力量公推菲温提亚的侄子托提拉为王。
托提拉是个慷慨、大胆，而且指挥若定的英雄人物。在开始的时候托提拉只有一座城市，兵力只有2000人，但是查士丁尼派到意大利的罗马军队1.2万人也是部署无方，他们总共有12个司令官，而且互不统属，托提拉先以1000兵力在帕维亚附近打败了一支罗马军队，而后11名罗马将军联兵1.1万余人，跟托提拉500哥特军会战于菲温提亚，托提拉先以300名哥特战士从上游渡过一条河埋伏，而后在下游隔河向罗马军挑战，等敌人渡河，前后夹击，大败罗马军队。托提拉再围佛罗伦提亚（今之佛罗伦萨城），守将贾斯提纳斯会合罗马援兵，而托提拉主动撤退到马吉罗河谷设伏，再次击败罗马骑兵。最后，托提拉的哥特军发展到5万多人，意大利全境除了拉文纳、罗马等几个据点以外，基本恢复。托提拉乘胜围攻罗马城，古都告急。君士坦丁堡震惊。
托提拉
544年，查士丁尼再次任命贝利撒留为统帅征讨哥特王国。但是查士丁尼这次不太信任贝利撒留，只给了他极少的兵力。贝利撒留在希腊招募了4000人，渡海到达意大利首都拉文纳。托提拉一开始听说贝利撒留发兵前来也很紧张，于是伪造一封意大利城市热那亚的求援信，说本城忠于罗马，现在正遭到哥特人围攻，请求救援，以此来试探虚实。果然，贝利撒留的兵力过于虚弱，无法前来替热那亚解围。托提拉探知底细后，便放心大胆地继续围攻罗马。
可以不救热那亚，但不能不救罗马。贝利撒留带领援兵乘船直抵台伯河河口，嘱咐部将依萨克坚守入海口作为退路，亲领舰队溯台伯河而上。托提拉为防备罗马从河道增援，在城外14英里处河床狭窄的地方架起一座桥，再设两座高大的桥头堡，并在桥头堡之间拉上拦河铁链。贝利撒留挑了两艘大船，在甲板上蒙牛皮作为装甲防护，然后将两条船连起来，在两条船的联合甲板上造了一座比桥头堡更高的木塔，备齐硫磺等引火材料，径直向防御工事开来，船上的士兵不怕哥特人的弓箭袭击，驶近大桥，先烧塌了桥头堡，跳上桥，并砍断了拦河铁链。眼看这次进攻就要胜利了，但留守后路的伊萨克按捺不住，擅自出击，而被托提拉的另一支兵力击败，与此同时罗马城里的总督贝萨斯不肯出击接应，结果贝利撒留怕后路被堵，被迫退回去巩固自己的河口基地，解围战功败垂成。
罗马城总督贝萨斯是罗马恶吏的一个杰出代表。他在围城之中，居然还囤积居奇，把粮食都集中到自家仓库，以高于市价几十倍的价格卖给缺粮的，没几天就发了一笔横财，而城里饿死的穷人到处都是，连守城士兵都断粮了。贝利撒留来解围的时候，贝萨斯觉得钱还没有赚够，也不懂“皮之不存，毛将焉附”的道理，居然不想解围，所以才选择不去接应贝利撒留。也许贪婪真地能让人失去最基本的常识吧。无论如何，罗马城的军民是恨透了贝萨斯，贝利撒留解围失利的消息传来，很快就有人开城投降，把罗马城防叛卖给了托提拉。于是，546年12月17日罗马城破，贝萨斯也死于乱兵之中。
总督贝萨斯
托提拉占领罗马之后，向君士坦丁堡派出和平使者，查士丁尼皇帝征求贝利撒留的意见，贝利撒留主张坚决拒绝。
托提拉求和不成，领兵南下，企图平定那些忠于罗马的意大利南部的城镇，他知道贝利撒留的兵力只有两三千，不可能有大作为，只在罗马留下一支守备兵力监视贝利撒留，哥特主力先南下，然后试图北上占领罗马的权力中心拉文纳，可是贝利撒留觑见这个空档，又出兵突袭罗马，再次占领罗马城。这次的成功，除了贝利撒留动作突然，出其不意之外，托提拉的错误也是一个原因。
应该说托提拉是一个杰出的领袖，也是个英勇的战士，但是他有严重的流寇主义：哥特人不善城市攻防战，每到一地不是巩固城池，而是急忙把城墙拆掉，使之无法防守，同时自己也基本不守城。贝利撒留可以轻易突袭罗马得手，是因为罗马的城墙已经被哥特人毁坏了。贝利撒留一进城，就马上拼命修复城墙，当23天以后托提拉闻讯从拉文纳城下赶回罗马，被贝利撒留主动出击，将托提拉打败，哥特军退到提沃利城。
从此，战争进入相持阶段，贝利撒留总能够在战场上占到上风，但是手中兵力很少超过4000人，这还是在罗马守卫战时期的兵力高峰，出了罗马城，在意大利进行野战的时候，他的手下常常只有两三千人。贝利撒留连续不断地向君士坦丁堡求援，但皇帝每次派来的援兵都只是300人、500人、最多的一次1000人。凭这点兵力，贝利撒留也无法有大的作为。贝利撒留就这样苦撑了4年。
548年底，托提拉围攻罗马占领的拉斯逊纳姆城，贝利撒留带领2000步兵、2000骑兵去增援，但是哥特人严密防守海岸，贝利撒留在附近找不到登陆的合适地点，于是先去罗马，派出骑兵袭击托提拉后方交通线重镇彼斯纳姆，而托提拉不为所动，坚持围攻，拿下拉斯逊纳姆城。后来贝利撒留带着妻子离开罗马去塔兰托港，路上遇到风暴暂时靠岸，夜里由于骑兵岗哨疏于戒备，而被哥特骑兵偷袭。贝利撒留上船到达西西里筹兵筹粮。这次他是彻底失去了信心：他要完成的任务跟他手中能支配的兵力根本不成比例，而这一切都是因为皇帝对他失去信任。贝利撒留派妻子回到君士坦丁堡面见皇帝申诉：要么给他足够的兵力，与托提拉一战；要么干脆召回贝利撒留。皇帝选择了后者。
贝利撒留被召回以后，因为波斯又一次入寇，被立即任命为东方前线总指挥。贝利撒留到任后，领军1.5万，细心选择在幼发拉底河上游的战略位置屯兵，封锁住波斯大军的进攻路线，如果波斯胆敢绕过他的军队北上的话就会脱离补给线，结果波斯被迫撤退。但是皇帝可能不放心再让贝利撒留领兵在外，随后给他加封了一个皇帝近卫军司令的头衔，这样贝利撒留就只好留驻京城了。
559年，北方保加利亚人和匈人2万骑兵南侵，一直打到君士坦丁堡城郊，京城震恐，贝利撒留再次奉召出兵，在城里搜罗了大约300名从前跟过自己的近卫军骑兵老战士，外加1000左右临时武装起来的平民步兵，到城外选址伏击匈族骑兵。300骑兵为了虚张声势而从三面包抄数量几倍于己的敌人，1000步兵在后面呐喊助威，受到奇袭的匈人骑兵败退，而败兵回逃又涣散了保加利亚人的士气。最后贝利撒留凭这1300人，打败了2万敌人的入侵，一直将他们赶回多瑙河彼岸。这是贝利撒留最后的一次战役。
贝利撒留从征服意大利的战场回来以后，除了这两次奉召出征外，一直赋闲在家。
562年，57岁的贝利撒留被起诉犯有贪污罪，被判入狱。但入狱没几天，查士丁尼就给予特赦，并在宫廷上接待贝利撒留。经过这一次，贝利撒留失去了大部分财产，也失去了威胁。他再也没有受到进一步迫害，晚年平静而默默无闻。贝利撒留于565年去世，享年60岁。查士丁尼皇帝在他死之后几周驾崩，查士丁尼大帝伟业到此结束。
