Тем временем в Ломбардии складывался новый антиимператорский военный союз городов – Ломбардская лига. Перед лицом общего врага города забывали взаимную неприязнь и объединялись для решительной борьбы за независимость. Во главе союза встала Кремона – традиционный конкурент Милана. Через некоторое время к лиге примкнул и Милан, заново выстроенный с помощью союзных городов. Он вскоре занял руководящее положение. В 1168 г. в союз вступили и те города, которые принадлежали к Веронской лиге, и число его членов достигло 18. Объединившиеся города изгоняли императорских подеста и восстанавливали консульское управление и прежние коммунальные вольности. Лига создала свое общее руководство из ежегодно сменяемых ректоров, которые издавали распоряжения, обязательные для всех союзных городов. Для войны с императором формировалось союзное войско. К Ломбардской лиге примкнул папа Александр III, с помощью и в честь которого был построен город-крепость Алессандрия. Барбаросса, находившийся в Павии с небольшим немецким отрядом, не только был не в состоянии противодействовать приготовлениям лиги, но и оказался в ловушке. Все проходы на север были блокированы войсками союзных городов, путь через Савойю контролировался враждебным ему савойским графом. Императору с трудом удалось бежать из Италии, переодевшись в форму оруженосца одного из своих вассалов.
Готовясь к решительной борьбе с лигой, Фридрих I попытался мобилизовать своих немногочисленных итальянских союзников и вбить клин в отношения союзных городов с папой. В папскую резиденцию в Ананьи был послан для переговоров с Александром III епископ Эбергард Бамбергский. Император готов был заключить с Александром III мир и признать его папой де-факто. Но папа требовал официального признания. Переговоры были прерваны, и соглашения не состоялось. Александр III объявил, что он неизменно будет поддерживать лигу и предпринял ряд мер к ее укреплению. Безуспешными оказались попытки императора мобилизовать своих союзников в Италии. Пиза вела войну с Генуей из-за Сардинии, и попытка императорского эмиссара архиепископа майнцского Христиана примирить их и вовлечь в борьбу с папой и лигой ни к чему не привела. Императорские союзники в Тоскане (Флоренция, Лукка и Сиена), вовлеченные в пизано-генуэзский конфликт, тоже не желали вступать в борьбу с папой и ломбардскими городами ради чужих интересов.
В то же время Ломбардская лига крепла и расширялась. В нее была вовлечена всегда верная императору Павия, примкнули отдельные светские владетели (Монферрат и др.). Папа под угрозой церковного отлучения запретил членам лиги вступать в какие-либо переговоры и сепаратные соглашения с императором и его союзниками и заставил присягнуть на верность лиге и ее постановлениям. Следует, однако, отметить, что внутренние противоречия в лиге не были преодолены. Возобновилась старая вражда между Миланом и Кремоной, которые соперничали теперь за руководство лигой.
Имперский съезд в Вормсе назначил на 1174 г. новый поход в Италию, который оказался роковым для Фридриха Барбароссы. Осенью 1174 г. немецкое войско перевалило через Альпы и сразу начало осаду города Алессандрии, служившего символом независимости и военной доблести Ломбардской лиги. Защитники города проявили невиданный героизм и стойко отбивали натиск немецких рыцарей. Затянувшаяся осада Алессандрии с военно-стратегической точки зрения, несомненно, явилась ошибкой Барбароссы. Было упущено время и понесен моральный ущерб. Союзные города, пришедшие было в смятение при виде отборного рыцарского войска, воспрянули духом, когда убедились, что войско это бессильно против стойкости одного небольшого города. Последовавшее вскоре решительное поражение Барбароссы в психологическом отношении было подготовлено дипломатическими переговорами между лигой и императором. То, что лига пошла на эти переговоры в момент благоприятного для нее хода военных действий, объясняется, видимо, позицией Кремоны, соперничавшей с Миланом и проявлявшей склонность к компромиссу с императором.