В 1559 г. он возвращается на родину в Калабрию и готовится осуществить выношенный им замысел восстания против испанской власти. Астрологические предсказания сулят успех, предвещают возвращение золотого века, картина которого направляет утопическую мысль. Кампанелла уже увлечен идеей коммунистического устройства. Кроме изученного еще в ранней юности «Государства» Платона он, судя по всему, знает теперь и «Утопию» Т. Мора. В духе задуманной им самим коммунистической утопии он хотел бы после восстания устроить государство в Калабрии. Тяжелое положение трудовых масс, возмущение всех категорий населения бандитскими разбоями и нищенством способствуют успеху агитации, которую повел Кампанелла и его соратники, главным образом, монахи. Восстание было назначено на 10 сентября 1599 г. Но заговорщики были выданы предателями испанским властям. Кампанелла был схвачен и по приказу папы отправлен в неаполитанскую тюрьму.
От смертной казни его спасло то, что кроме обвинения в подготовке восстания, он был обвинен и в ереси, а решение по последнему делу не могли принять испанские власти, оно подлежало юрисдикции папы. Тюремщики удовлетворились тем, что подвергли Кампанеллу ужасным пыткам, одна из которых продолжалась сорок часов. Имея в виду себя, он в «Городе Солнца» пишет: граждане этого города «неоспоримо доказывают, что человек свободен, и говорят, что если в течение сорокачасовой жесточайшей пытки, какою мучили одного почитаемого ими философа враги, невозможно было добиться от него на допросе ни единого словечка признания в том, чего от него добивались, потому что он решил в душе молчать, то, следовательно, и звезды, которые воздействуют издалека и мягко, не могут заставить нас поступать против нашего решения». После семикратных пыток он наконец был приговорен трибуналом инквизиции к пожизненному заключению. В заключении, несмотря на очень плохие условия, Кампанелла написал большую часть своих трудов, среди них – «Город Солнца». Поскольку в своих трудах, читаемых цензорами инквизиции, Кампанелла высказывал прокатолические взгляды, спустя годы ему разрешили свидания и беседы с интересовавшимися его судьбой людьми. Среди таких был и лютеранин Товий Адами, издавший в 1623 г. «Город Солнца» во Франкфурте.
В 1626 году, более чем через двадцать пять лет заключения папа Урбан VIII, руководствуясь антииспанской политикой, добивается перевода Кампанеллы в римскую тюрьму. Ему разрешают публиковать после цензуры его труды. Послаблениям способствовало также то, что папа сам был приверженцем астрологии, знатоком которой слыл и был Кампанелла. Кампанеллу освободили через два года после перевода в Рим и после того, как он написал статью «Как избежать судьбы, предрекаемой звездами». Но когда, будучи уже на воле, его враги без его ведома опубликовали его книгу «Астрология», Кампанелле снова грозили преследования. Положение еще ухудшилось во время известного процесса над Галилеем, в защиту которого Кампанелла стал выступать. К тому же его вновь стали обвинять в заговоре против испанского присутствия в Италии. С негласного соизволения папы Кампанелла бежит во Францию, где господствуют антииспанские настроения и где его радушно принимают. Кардинал Ришелье назначил ему пенсию. Скончался Томмазо Кампанелла в Париже 21 мая 1639 г.