Встретив понимание и поддержку друзей, Томмазо снова принялся за работу: похищение рукописей не обескуражило его. Он пишет «Новую физиологию» (термин этот означал в широком смысле науку о природе), переделывает старый трактат «О всеобщности вещей». И впервые обращается к проблемам политики, общественного устройства. Его заботят судьбы Италии, разрозненной, разделенной на враждующие княжества, — он пишет «Речи к итальянским государям», призывая покончить с усобицами и создать в Риме под главенством папы общеитальянский выборный сенат для решения общенациональных проблем. Но этого мало, он мечтает о единстве всего человечества и пишет книгу «О монархии христиан» — о соединении всех народов «в единое стадо».
Но пока Кампанелла в Падуе работает над «Апологией Телезио», в Риме, наконец, заносятся в Индекс запрещенных книг все сочинения Козентинца, и квалификаторы Конгрегации Индекса занимаются тщательным рассмотрением рукописей, доставленных из Болоньи. Инквизиторы пристально следят за занятиями и поступками Кампанеллы, и в начале 1594 г. его вместе с медиком Джамбаттистой Кларио и их общим другом Оттавиано Лонго арестовывают по обвинению в ереси. Первоначально предъявленные Кампанелле обвинения не слишком опасны: он беседовал о вере с обращенным в католичество евреем, вернувшимся тайно к вере отцов. Но это лишь повод для ареста. Во время обыска отбирают все рукописи Кампанеллы.
Из Рима приходит распоряжение подвергнуть заключенных пытке. Кларио, врач эрцгерцогини Марии Габсбургской, просит ее о заступничестве, но перед святой службой бессильны даже коронованные особы. Попытки друзей устроить побег узников из тюрьмы провалились. Всех троих спешно переводят в Рим.
Там Кампанелле предъявляют три обвинения. Первое — что он сочинил нечестивый сонет о Христе. Но никакими доказательствами, кроме доносов, инквизиторы не располагали. Второе — что ему принадлежит авторство книги «О трех обманщиках». Таинственная книга эта на протяжении нескольких столетий служила предметом обвинения многих жертв «святой службы». И это обвинение Кампанелла смог отвести без особого труда. Сложнее было с третьим, наиболее серьезным обвинением. Кампанеллу обвинили в том, что он следует материалистической философии Демокрита. На процессе он сослался на принадлежащее ему сочинение против Демокрита. До нас такое сочинение не дошло, но и в эти годы, и позднее Кампанелла действительно не был последователем демокритовского материализма и часто вступал в спор со сторонниками эпикурейской философии. Впрочем, собственные воззрения подсудимого, ясно выраженные и в «Философии, доказанной ощущениями», и в конфискованных у него рукописях, и без того давали немало материала для следствия.
В римской инквизиционной тюрьме Кампанелла познакомился и близко сошелся с Франческо Пуччи. Потрясенный в юности ужасами Варфоломеевской ночи в Париже, он отверг католицизм и провел десятилетия в странствиях, повсюду вступая в диспуты со сторонниками Реформации. Там его встретила та же нетерпимость и вражда. Пятидесятитрехлетний реформатор мечтал о прекращении религиозных раздоров, он проповедовал, что все люди в равной мере могут рассчитывать на спасение, что они должны объединиться на основе всеобщей «естественной религии», положив конец преследованиям и вражде. Предвещая наступление нового века, установление «царства божьего» на земле, соединение всех народов в едином обновленном христианстве, он ссылался на появление кометы, на наводнение Тибра, на бедствия и войны как на признаки предстоящего великого переворота. С этими идеями он вернулся в Рим — и был здесь схвачен инквизиторами.
В той же тюрьме римской инквизиции находился в 1594 г. Джордано Бруно. У нас нет документальных данных о знакомстве Бруно и Кампанеллы. Во всяком случае Кампанелла, бесспорно, знал многие из книг Ноланца. А изложение в «Метафизике» Кампанеллы философских воззрений «некоего лукрецианца», свидетельствующее о хорошем знакомстве его с идеями Джордано Бруно именно последних лет его жизни, навело новейшего исследователя А. Корсано на мысль о личном знакомстве и философских беседах Кампанеллы и Бруно в застенках святой службы.