Столь быстрый и полный разгром вандалов, очевидно, подвиг Юстиниана на мысли о новых завоеваниях, и подходящий повод вскоре представился. В 526 году в Равенне умер король остготов Теодорих Великий, победитель Одоакра. Он был похоронен в великолепном мавзолее, который заранее для себя построил. На престол взошел его восьмилетний внук Аталарих, а мать мальчика, Амаласунта, стала регентом и опекуном короля. К несчастью, Аталарих оказался сущим наказанием для своей многострадальной матери: повзрослев, он, что называется, попал в плохую компанию и часто впадал в продолжительные запои. Амаласунта стала тревожиться за свое политическое будущее, которое выглядело одинаково мрачным независимо от того, достигнет ли ее своенравный сын совершеннолетия или же упьется до смерти раньше. Поэтому она вступила в тайные переговоры с Юстинианом в надежде добиться от византийцев военной помощи в борьбе против своих врагов. События, однако, развивались слишком быстро. В октябре 534 года Аталарих умер, а ближайшим его родственником оказался немолодой уже кузен Теодахад, человек довольно образованный. Вероятно, его бы вполне устроило, если бы все пошло как раньше: он был бы королем – номинально, а реально страной правила бы Амаласунта. Но ему не удалось избежать правления. Сношения Амаласунты с Константинополем вызвали подозрения, и советники Теодахада, родственники которых были казнены по ее приказу, призвали его нанести удар, прежде чем она договорится с императором о вводе в Италию византийских войск. Весной 535 года Амаласунта была схвачена и отправлена в заключение со строгим режимом изоляции подальше от Равенны, на берега озера Больсена. А вскоре после этого она была убита при загадочных обстоятельствах.
Теперь у Юстиниана был предлог для начала военных действий, и он приготовился напасть на остготов сразу по трем направлениям. Одна часть армии, под началом Мунда, должна была двинуться вдоль побережья в Далмацию, в то время как флоту под командованием Велизария предстояло отправиться якобы к Карфагену, а на самом деле нанести удар по Сицилии. И вдобавок к этому был заключен союз с халкидонскими франками, которым надлежало, согласно договору, пересечь Альпы и атаковать ариан-остготов с севера. Но не все в этом плане сработало. Франки не захотели выступать против остготов, пока не будут уверены в победе, а войско Мунда потерпело неудачу возле города Салона. Флот Велизария, однако, беспрепятственно достиг берегов Сицилии, а именно Катании. К концу 535 года Сиракузы были захвачены, и Сицилия подпала под власть императора. Теперь Теодахад начал прощупывать почву на предмет перемирия с Юстинианом и отправил в Константинополь в качестве посланника Папу, но ему постоянно препятствовали сторонники применения силы при его собственном дворе, выступавшие против каких бы то ни было уступок. Когда к лету 536 года мирные переговоры явно зашли в тупик, Юстиниан приказал Велизарию пересечь Мессинский пролив и двинуться на север, к Неаполю. Сопротивления византийские войска почти не встречали. Местное население – халкидоняне – встречало их с радостью, и, по мере того как они продвигались по территории Калабрии, города один за другим открывали свои ворота перед освободителями. Появились даже дезертиры из войска остготов, вступавшие в ряды армии Велизария. Только достигнув Неаполя, византийцы наконец столкнулись с серьезным сопротивлением. Остготский гарнизон закрыл ворота и несколько недель выдерживал осаду, ожидая подмоги. Но бездарный правитель Теодахад не прислал помощи, и, когда солдаты Велизария нашли способ попасть за укрепления через заброшенный акведук, Неаполь пал. Проведя какое-то время в городе для пополнения запасов, Велизарий двинулся дальше на север. В декабре 536 года он беспрепятственно вошел в старую столицу империи Рим.