Официально вандальская война была победоносно завершена, а Велизарий отозван с войском в столицу. Сразу после этого выяснилось, что у византийской власти в Африке не было значительной социальной базы. Византийский гарнизон был разгромлен, а Соломон – его командир и племянник Велизария – погиб. Стычки и даже солдатские мятежи продолжались до 548 г., когда византийская власть надежно укрепилась после дипломатических и военных побед полководца Иоанна Троглиты.

Когда война с вандалами показалась завершенной, летом 536 г. началась итальянская кампания Юстиниана, или война с остготами. Одна армия во главе с Мундом отвоевала у остготов Далмацию, а армия Велизария, привыкшая к морским перемещениям, без труда высадилась на Сицилии, после взятия которой переместилась на юг собственно Италии. Велизарий смог захватить Неаполь, а в декабре 536 г. – Рим. В 540 г. ему открыла свои ворота столица остготов – Равенна, которая отныне превратилась в центр византийского влияния в Италии. Плененный король остготов был отвезен в Константинополь.

Несмотря на взятие Равенны, 540 г. оказался тяжелым для империи. В этом году на Византию напали гунны, а Персия со своей стороны нарушила мирный договор и захватила значительную часть провинции Сирия вместе с городом Антиохия. Империя должна была вести войну по всем фронтам. С 541 по 545 г. готы, обретя нового лидера в лице Тотилы – последнего защитника остготской независимости, – отвоевали у византийцев значительную часть Италии. Положение армии осложнялось тем, что в эти годы Велизарий не был в Италии: в 540 г. он был отозван в Константинополь (возможно, Юстиниан испугался того, что побежденные готы предложили Велизарию корону), а потом и на персидский фронт. В 545 г. с Персией был заключен мир, а Велизарий получил возможность вернуться в Италию. С 546 по 550 г. Рим несколько раз переходил из рук византийцев в руки Тотилы и наоборот. К 550 г. под властью империи остались только Равенна, Анкона, Кротон и Отранто.

Успехи в итальянской компании начала 50-х гг. VI в. были связаны с именем византийского полководца Нарсеса. В 552 г. он разгромил Тотилу и остатки его армии, а в 554 г. одержал победу над франками и алеманами. В 554 г. империи была возвращена вся Италия, а также юго-восток Испании. Считается, что к 554 г. войны Юстиниана на Западе закончились. В том же году была издана Юстинианом так называемая прагматическая санкция, возвращавшая крупным римским землевладельцам в Италии их земли, некогда отобранные остготами. Если в «материковой» Византии Юстиниан боролся с крупными частными собственниками, то в только что отвоеванной Италии византийская власть видела в них опору своего влияния. Документ также должен был способствовать экономическому восстановлению Италии, чье хозяйство пришло в запустение за 20 лет остготской кампании.

Что касается Рима, то он давно утерял статус большого города, и его значение было скорее символическим. Однако многократные штурмы и захваты во время остготской войны еще больше поспособствовали его запустению. Теперь он окончательно превращался в город монастырей и резиденцию римского епископа, а центром византийской Италии надолго стала Равенна. Впрочем, в этом не было ничего нового. Город на северо-востоке полуострова, расположенный среди болот и защищенный ими от лишних варварских набегов, был реальной столицей поздней Западной Римской империи. В Равенне была столица остготского государства, и там же обосновались византийцы. За время византийского господства Равенна обрела новую жизнь и, помимо политических и военных функций, она стала подлинным центром византийской культуры в Италии. Когда в середине VIII в. византийцам пришлось эвакуироваться из Равенны, влияние византийской культуры еще несколько веков сказывалось на ее северном соседе – Венеции.