O papa Vigílio, que fugira para Siracusa, enviou uma pequena frota de navios com cereais para fornecer Roma, mas foi interceptada pela armada de Totila, sendo capturada perto da desembocadura do Tibre. A frota imperial, dirigida por Belisário, não teve sucesso na sua tentativa de libertar a cidade, razão pela qual Roma viu-se obrigada finalmente a abrir as portas aos godos.

Roma foi saqueada, mas Totila, que normalmente destruía as fortificações de cada cidade que tomava, não desmantelou as muralhas da cidade. Quando Totila se retirou, as muralhas e outras fortificações voltaram cedo a serem erguidas, pelo qual Totila voltou a marchar contra a cidade. Neste caso, Belisário teve sucesso na sua defesa, mas não obteve vantagem da sua vitória. Os godos tomaram várias cidades, incluindo Perugia, enquanto Belisário permaneceu inativo até ser chamado de volta para a Itália. Em 549 Totila voltou a marchar contra Roma, capturando-a graças à traição de alguns defensores famintos. Nesta última ocasião, a cidade foi saqueada até o ponto de ficar desabitada por quarenta dias.