«Après avoir, dit Brantôme, bien combattu tant qu'il n'en pouvait plus, son cheval fort blessé tomba par terre et lui dessous.» François Ier se vit obligé de se rendre et demanda qu'on appelât Charles de Lannoi. Celui-ci arriva, le fit dégager et l'aida à se lever.
Le soir, François Ier écrivit à sa mère une longue lettre dans laquelle il disait: «De toutes choses ne m'est demeuré que l'honneur et la vie qui est sauve.» On en a fait le mot célèbre: «Tout est perdu, fors [hors] l'honneur.»
Après un séjour de plusieurs mois dans une forteresse d'Italie, François Ier fut conduit en Espagne, où Charles-Quint le fit renfermer dans l'Alcazar, à Madrid.
Le donjon où il devait passer tant de mois dans les tristesses de la prison, les accablements de la maladie, les angoisses d'une négociation agitée et interminable, était haut, étroit et sombre. La chambre disposée pour le roi prisonnier n'était pas très spacieuse; on y arrivait par une seule entrée, et l'unique fenêtre qui y laissait pénétrer la lumière s'ouvrait du côté du midi à environ cent pieds du sol. Les concessions que Charles-Quint voulait arracher à son prisonnier étaient exorbitantes et n'allaient rien moins qu'à démembrer le royaume de France. Désespérant d'ébranler son vainqueur, François Ier résolut un moment d'abdiquer en faveur de son fils et de ne plus laisser entre les mains de Charles qu'un prisonnier ordinaire. Ce prisonnier faillit même échapper à l'inflexible empereur, car François tomba gravement malade; on désespéra de sa vie. Le roi fut pourtant sauvé, mais non relâché, et n'obtint sa délivrance qu'en accordant tout ce qu'on lui demandait, se promettant bien de ne pas tout remplir. Il protesta en secret contre la violence qui lui était faite et signa le traité de Madrid (6 janvier 1526).
On le conduisit à la frontière et, sur la Bidassoa,[7] on l'échangea contre ses deux fils, qu'on devait garder comme otages. Lorsqu'on l'eut ramené sur la rive française, il s'élança vivement sur son cheval et s'écria: «Maintenant je suis roi, je suis roi encore!»
La puissance de Charles-Quint effraya les autres princes, naguère si jaloux du vainqueur de Marignan. Le roi d'Angleterre Henri VIII, le pape Clément VII, la république de Venise, les Suisses s'unirent à François Ier qui, délivré, avait rompu le traité de Madrid.
Encore étourdi du désastre de Pavie, François ne sut point cependant profiter des secours qui s'offraient à lui, et donna le temps aux généraux de Charles-Quint d'écraser ses alliés d'Italie. Le connétable de Bourbon, à la tête de bandes allemandes, se précipita sur Rome (1527). Il fut tué en montant à l'assaut, mais les soldats prirent la ville, et pendant neuf mois y vécurent en maîtres sauvages, se livrant à tous les excès et aux plus odieuses profanations. L'approche tardive d'une armée française amena seule la retraite des brigands, qui se retirèrent dans le royaume de Naples. Les Français les y poursuivirent et soumirent rapidement ce pays, mais échouèrent au siège de Naples. François Ier se trouva heureux de conclure la paix de Cambrai (1529).
Charles-Quint ne s'était hâté de signer la paix de Cambrai que pour aller combattre les Turcs qui menaçaient Vienne. Les Turcs, en effet, maîtres de Constantinople, étendaient leurs conquêtes en Europe. La Hongrie seule put les arrêter. Charles-Quint soutenait les Hongrois dans cette lutte acharnée. On vit alors combien l'esprit des temps était changé. Le souverain du pays qui avait pris une part si glorieuse aux croisades, François Ier, s'alliait avec les Turcs, ne regardant que l'intérêt politique et ne voyant en eux que des ennemis de Charles-Quint.