Казанова пробыл в Париже два года, главным образом в театрах, и выучил французский. С осени 1752 по май 1753 года Джакомо путешествовал по Германии и Австрии. В это время он сочинил собственные комедии «Фессалийки, или Арлекин на шабаше» и «Молюккеида» (в трех актах, ныне утеряна). Последняя была сыграна в Королевском театре Дрездена 22 февраля 1753 года и хорошо принята публикой. Более строгая моральная атмосфера Вены и Праги ему не понравилась. В 1753 году он вернулся в Венецию, где возобновил свои любовные похождения. Его обвиняли в богохульстве, соблазнении, драках и ссорах в общественных местах и подозревали в причастности к каббализму, масонству и наличии запрещённых книг в его библиотеке. Брагадин, сам бывший инквизитор, настоятельно посоветовал Казанове покинуть Венецию. Но тот не успел последовать этому совету.
26 июля 1755 года Казанову арестовали и приговорили к 5 годам тюрьмы в Пьомби, откуда еще не было успешных побегов. Уликами послужили найденные при обыске книгу «Зогар» («Зекор-бен») и другие труды по магии. Однако Казанова сумел сбежать. Во время прогулок по тюремному чердаку он нашёл кусок чёрного мрамора и железный прут, которые смог пронести в свою камеру. Он спрятал прут внутри кресла. Временно находясь без сокамерников, Казанова в течение двух недель затачивал этот прут на камне и превратил его в пику. Затем он начал долбить деревянный пол под своей кроватью, зная, что его камера находилась прямо над кабинетом инквизитора. Казанова хотел бежать во время карнавала, когда никого из служащих не должно было быть в кабинете под ним. Но всего за три дня до намеченного срока, несмотря на его протесты и заверения в том, что он был совершенно счастлив там, где находился всё это время, Казанова был переведён в бо́льшую по размерам светлую камеру с окном. Тогда Казанова тайно связался с заключённым из соседней камеры, отцом Бальби (священником-отступником), и договорился с ним о помощи. Казанове удалось передать Бальби пику, спрятанную в Библии, на которую одураченный тюремщик поставил блюдо макарон. Отец Бальби проделал проём в потолке своей камеры, выбрался наверх и сделал дыру в потолке камеры Казановы. Для нейтрализации своего нового сокамерника-шпиона Казанова воспользовался его суевериями и тем самым принудил его к молчанию. Когда Бальби проделал отверстие в потолке его камеры, Казанова выбрался через него, оставив записку с цитатой из 117-го псалма: «Не умру, но буду жить и возвещать дела Господни».
Шпион остался внутри, слишком напуганный последствиями в случае, если он будет пойман вместе с остальными. Казанова и Бальби выбрались через свинцовые плиты на крышу Дворца дожей, окутанную густым туманом. Поскольку крыша располагалась слишком высоко над ближайшим каналом, беглецы проникли в здание через слуховое окно, разломав решётку над ним и разбив его. На крыше они нашли длинную лестницу и с помощью верёвки, которую Казанова заранее свил из простыни, спустились в комнату, пол которой находился в семи с половиной метрах под ними. Здесь они отдохнули до следующего утра, а затем переоделись, взломали замок на входной двери, прошли мимо галерей и комнат по коридору дворца и спустились по ступеням. Внизу они убедили стража в том, что их по ошибке закрыли во дворце после окончания рабочего дня, и вышли через последнюю дверь. В шесть часов утра 1 ноября 1756 года они, взяв гондолу, уплыли на материк. В конце концов Казанова прибыл в Париж. Это случилось 5 января 1757 года, в тот самый день, когда Робер-Франсуа Дамьен совершил неудачное покушение на Людовика XV. Позже Казанова увидел и описал жестокую казнь покушавшегося, которого разодрали на части лошадьми. В государственных архивах сохранились некоторые подтверждения рассказа Казановы, в том числе сведения о ремонте потолка камер.