В то время как Витигис отступал на северо-восток, в направлении Равенны, Велизарий направил по морю на север часть сил, которые двигались вдоль западного побережья с задачей захватить Павию и Милан (см. рис. 6). Сам же Велизарий с отрядом всего лишь в 3000 человек направился к восточному побережью, где соединился с только что высадившимся подкреплением численностью 7000 человек, находившимся под командованием Нарсеса. Отсюда он пошел форсированным маршем на помощь своему отряду в Аримини, окруженному войсками Витигиса. Замаскировав себя от наблюдения со стороны крепости Осимо, где остготы оставили отряд численностью 25 тыс. человек, Велизарий незаметно обошел ее и двинулся к Аримини двумя колоннами; кроме того, один отряд перебрасывался морем. Это наступление с трех направлений преследовало цель создать у остготов преувеличенное представление о его силах. Для усиления этого впечатления по ночам в лагере зажигалась длинная цепь огней. Эта хитрость увенчалась успехом, и одно только имя Велизария вызывало страх у остготов. В итоге остготская армия, имевшая значительное численное превосходство, бежала в панике при приближении Велизария.
После этого Велизарий, не прекращая наблюдения за действиями Витигиса в Равенне, решил обезопасить свои коммуникации с Римом путем захвата крепостей, которые он обошел при быстром продвижении вперед. При малой численности войск эта задача была не из легких, однако его метод состоял в том, чтобы наиболее важные крепости сперва изолировать, а затем осадить. Одновременно в качестве заслона выбрасывались на значительное удаление подвижные отряды, которым ставилась задача
Первыми пострадали потенциальные союзники остготов. После того как остготы, перед которыми стояла византийская армия, открыли переправу для франков через р. По в районе Павий, франки хладнокровно атаковали и остготов, и византийцев, обратив их в бегство. Затем они приступили к ограблению окрестностей. Поскольку армия франков почти целиком состояла из пехоты, ее район заготовки и получения продовольствия был небольшим, и вскоре солдаты стали умирать тысячами от голода. Обессиленные в результате своих безрассудных действий, франки не осмелились двинуться дальше, имея перед собой такого подвижного противника, как войска Велизария, и последний без особого труда побудил их вернуться домой. После этого Велизарий усилил давление на Равенну и добился капитуляции Витигиса.
В 540 г. Велизарий был отозван Юстинианом под предлогом необходимости отразить угрозу со стороны персов. Однако основным мотивом для отзыва Велизария явилась зависть и боязнь Юстиниана, до которого дошли слухи, что остготы обратились к Велизарию с предложением заключить мир и решили признать его императором Запада.
В то время как Велизарий возвращался домой, Хосров, новый царь Персии, повторно совершил марш через пустыню и захватил Антиохию. Опустошив Антиохию и другие сирийские города, он, приняв предложенную Юстинианом большую ежегодную дань, согласился на заключение нового мирного договора. Однако, как только Хосров возвратился в Персию, а Велизарий вернулся в Константинополь, Юстиниан разорвал этот договор.
В ходе следующей кампании Хосров вторгся в Колхиду, расположенную на побережье Черного моря, и захватил византийскую крепость Петра. К этому моменту Велизарий прибыл на восточную границу империи. Узнав, что Хосров находится в какой-то далекой экспедиции, но неизвестно, где именно, Велизарий воспользовался этим и неожиданно вторгся в персидские владения. В целях расширения военных действий он направил своих арабских союзников в рейд по р. Тигр в Ассирию. Этот удачно выбранный момент для удара подтвердил ценность непрямых действий, ибо они поставили под угрозу снабжение персидской армии, вторгшейся и Колхиду, и вынудили Хосрова поспешно возвратиться обратно.