Annessione di Roma.
Finalmente la campagna fu aperta l'11 settembre. La marcia su Roma si compì senza battaglie, poichè il papa aveva deciso di resistere solamente nella città per costringere i nemici ad aprirvi una breccia. Il conte d'Arnim ottenne indarno una dilazione di ventiquattro ore per un supremo tentativo di conciliazione presso la corte vaticana: il 20 settembre la città fu investita dalle artiglierie fra porta Pia e porta Salara, porta San Giovanni e porta San Pancrazio; appena aperta una breccia a porta Pia, cessò la resistenza troppo debole per una battaglia e troppo sanguinosa per una dimostrazione.
Fra le due parti i morti e i feriti non sommarono a duecento.
Il regno dei papi era caduto per sempre senza trovare nell'ultima ora nessuno di quei grandi atti, che immortalano i vinti.
Nella capitolazione firmata fra il generale Cadorna e il generale Kanzler si accordarono alle milizie papaline gli onori di guerra, e non si parlava della città Leonina. Questa intenzione di lasciar sussistere il papato temporale in tale specie di ghetto cattolico, permise ad un gruppo di falsi rivoluzionari capitanato da certo Luciani, finito poi nelle galere, di agitare la plebe in quel primo fermento e d'insediare una giunta provvisoria in Campidoglio per decretarvi la decadenza del potere temporale. Si convocava già il popolo a un comizio nel Colosseo, sebbene la città si conservasse nella solita inerzia. Quindi il generale Cadorna, giustamente impensierito, s'affrettava a nominare una giunta provvisoria di diciotto fra i più noti moderati della città con alla testa Michelangelo Caetani, duca di Sermoneta, noto favorevolmente per innocui sentimenti liberali e per studi pedanteschi sulla Divina Commedia. Il 2 ottobre venne fissato il plebiscito, che riuscì naturalmente in favore del regno italiano: sopra 167,548 inscritti della provincia di Roma risposero all'appello 135,291; gli squittinii diedero 133,681 sì e 1507 no: nella sola città i sì furono 40,805 e i no 46. Ma i trasteverini, còlti da subito entusiasmo politico, vergognando di rimanere come un gregge nell'appannaggio del pontefice, diedero anch'essi contro il malvolere del governo il proprio voto. Il 9 ottobre la deputazione romana recava il risultato del plebiscito a palazzo Pitti; a reggere provvisoriamente Roma era deputato il generale Lamarmora.
Benchè Roma fosse materialmente conquistata e il potere temporale abbattuto, la monarchia non osava ancora affermare solennemente il proprio trionfo. Una profonda e complessa superstizione occupava tutti gli spiriti: l'immensa importanza del papato, signore di duecento milioni di cattolici, sgomentava la corte. Già la prima formula del plebiscito trasmessa a Roma dal ministero dell'interno lo avrebbe reso condizionato, ed era del seguente tenore: «colla certezza che il governo italiano assicurerà l'indipendenza dell'autorità spirituale del papa, dichiariamo la nostra unione al regno d'Italia sotto il governo monarchico costituzionale del re Vittorio Emanuele e dei suoi successori». Così pei romani l'idea del papato avrebbe dovuto prevalere su quella di Roma. Fortunatamente l'istinto rivoluzionario delle masse vi si oppose: la Giunta provvisoria rispose nobilmente che Roma non aveva nessun diritto d'imporre condizioni alla patria per la propria annessione: se il governo intendeva garantire l'autorità spirituale del pontefice farebbe opera savia, ma non spettava al popolo romano tale iniziativa.
Si era dovuto discendere ad accordi: da Firenze venivano proposte altre dizioni dello stesso tenore: allora la Giunta provvisoria aveva minacciato di dimettersi se non si fosse adottata una formula di plebiscito incondizionato. Poi la sera del 26 settembre erano stati inviati a Firenze don Emanuele dei principi Ruspoli e Vincenzo Tittoni per trattare col governo: il ministero aveva fatto pompa d'asprezza rimproverando loro che gente liberata appena appena dalla servitù per opera del governo italiano non facesse che creare imbarazzi e dar segni di malcontento. Ma Quintino Sella intervenne risolutamente nel dibattito, imponendo una formula plebiscitaria semplice e categorica: «vogliamo la nostra unione al regno d'Italia sotto il governo monarchico costituzionale di Vittorio Emanuele e dei suoi successori». Non per tanto la Giunta dovette consentire nel proclama, col quale invitava il popolo al plebiscito, questa frase: «sotto l'egida di libere istituzioni lasciamo al senno del governo italiano di assicurare l'indipendenza dell'autorità spirituale del pontefice».
Durante tali trattative era giunta la protesta della città Leonina risoluta a non voler restare sotto il dominio del papa. Il ministero, che aveva fermamente deciso di sbarazzarsi del papa, lasciandolo sovrano in quella specie di borgo sacro, ne fu sossopra; avventuratamente il Vaticano stesso soccorse al suo imbarazzo. Il 25 settembre il cardinale Antonelli dichiarava spontaneamente al barone Blanc, segretario generale al ministero degli esteri e venuto a Roma col Cadorna, che «il progetto di lasciare al papa la città Leonina offriva difficoltà insormontabili. Quella parte della città priva di qualsiasi autorità regolare stava per divenire un centro di facinorosi: essere urgente che il generale Cadorna vi stabilisse, come nelle altre parti di Roma, dei posti di pubblica sicurezza, esser urgente sopratutto che gli italiani avessero occupato Castel Sant'Angelo, ove quantità considerevoli di polvere erano mal custodite da qualche veterano pontificio contro possibili attentati. Pregare in pari tempo che le autorità militari italiane togliessero dai giardini del Vaticano alcune casse di polvere, la cui presenza allarmava il pontefice».
La senile paura della curia vaticana, associandosi al confuso sentimento rivoluzionario del popolo, trionfò di ogni riserva del gabinetto di Firenze, e diede tutta Roma all'Italia.