Каструччо, видя, что его сил не хватает для того, чтобы обратить в бегство флорентийцев, послал 1000 пехотинцев в обход через замок. Они спустились вниз вместе с 400 кавалеристов, которые проникли туда раньше, и с такой яростью ударили во фланг неприятелю, что флорентийцы, не будучи в состоянии выдержать их натиск, побежденные больше местностью, чем противником, начали отступать. Первыми обратились в бегство те, которые были в задних рядах, ближе к Пистойе. Они рассыпались по равнине, и каждый старался спастись как только мог лучше. Поражение было великое и кровопролитное. В плен попали многие из вождей, в том числе Бандино деи Росси, Франческо Брунеллеско и Джованни делла Тоза — все флорентийские дворяне, а с ними и другие, тосканцы и неаполитанцы: последние были посланы королем Робертом в помощь гвельфам и сражались вместе с флорентийцами.
Пистолезцы, узнав о поражении, немедленно выгнали партию, дружественную гвельфам, и сдались Каструччо. Он, не удовлетворившись этим, занял Прато и все укрепленные замки на равнине, как по ту, так и по эту сторону Арно, и расположился с войском у Перетолы, в двух милях от Флоренции. Там он простоял много дней, деля добычу и празднуя победу, чеканя монету, чтобы показать пренебрежение к флорентийцам, и устраивая бега лошадей, женщин легкого поведения и мужчин. Пытался он также подкупить кое-кого из флорентийских дворян, чтобы ему ночью были открыты городские ворота. Но заговор был обнаружен, схвачены и обезглавлены Томмазо Лупаччи и Ламбертуччо Фрескобальди.
В отчаянии от поражения, флорентийцы не находили способа спасти свою свободу. Чтобы обеспечить себе помощь, они отправили послов к Роберту, королю неаполитанскому, с предложением отдать ему город и власть над ним. Предложение королем было принято не потому, что он ценил честь, оказанную ему флорентийцами, а потому, что знал, насколько важно для него самого, чтобы гвельфская партия удержала власть в Тоскане. Он сговорился с флорентийцами, что они будут платить ему ежегодно 200 000 флоринов, и отправил во Флоренцию сына своего Карла с 4000 всадников.
Между тем флорентийцы несколько освободились от людей Каструччо, так как ему пришлось покинуть их территорию и спешить в Пизу, чтобы справиться с заговором против него, устроенным Бенедетто Ланфранки, одним из первых граждан города. Последний, не будучи в состоянии снести, что его родина подпала под иго лукканца, сговорился с другими занять городскую цитадель, прогнать ее охрану и перебить сторонников Каструччо. Но так как в этих делах малое число способствует сохранению тайны, но недостаточно для действия, он стал набирать побольше людей в помощь себе, и нашел такого, который раскрыл все Каструччо. Не обошлось без предательства со стороны Бонифаччо Черки и Джованни Гвиди, флорентийских изгнанников, находившихся в Пизе. Каструччо, захватив Ланфранки, умертвил его, остальных членов семьи отправил в ссылку и многим знатным гражданам приказал отрубить головы. А так как ему казалось, что Пистойя и Прато не очень ему верны, он старался ловкостью и силой укрепить в обоих городах свою власть. Все это дало возможность флорентийцам собраться с силами и спокойно ожидать прихода Карла. Когда же он явился, было решено не терять времени. Собрано было много людей, ибо на помощь Флоренции пришли почти все гвельфы Италии. Составилось огромнейшее войско, больше чем в 30 000 пехоты и 10 000 конницы. Посоветовавшись, куда прежде всего направить удар — на Пистойю или на Пизу, решили, что лучше атаковать Пизу, ибо это было легче осуществить вследствие недавнего заговора в городе и потому еще, что в случае захвата Пизы Пистойя не могла не сдаться сама.
Выступив с этим войском в начале мая 1328 года, флорентийцы сразу заняли Ластру, Синью, Монтелупо и Эм-поли и подошли со всеми силами к Сан-Миниато. Со своей стороны, Каструччо, узнав, какую огромную армию выставили против него флорентийцы, нисколько не испугался, а, наоборот, решил, что настал момент, когда фортуна должна отдать во власть его всю Тоскану. Ибо он был убежден, что неприятель обнаружит не больше доблести, чем при Серравалле, а собраться с силами, как тогда, после нового поражения он не сможет, и, сосредоточив 20 000 пехоты и 4000 конницы, занял позицию у Фучеккио, а Паголо Гуиниджи отправил с 5000 пехоты в Пизу.
Фучеккио занимает самую крепкую позицию из всех замков Пизанской области. Он стоит на небольшом возвышении в равнине между Гушианой и Арно. Находясь там, можно было беспрепятственно получать провиант из Лукки или из Пизы, ибо, чтобы этому помешать, неприятелю пришлось бы разделить свои силы. И лишь с великой невыгодой он мог атаковать эту позицию или двигаться на Пизу, так как в первом случае он должен был оказаться в клещах между Каструччо и пизанским отрядом, а во втором, вынужденный переправляться через Арно, он должен был оставить противника в тылу и, следовательно, подвергнуться большой опасности. Каструччо хотелось, чтобы флорентийцы решились переправиться через реку, поэтому он не занял берега Арно своими людьми, а стал под самыми стенами Фучеккио, оставив большое пространство между собою и рекой.
Флорентийцы, овладев Сан-Миниато, стали совещаться, что им делать: двигаться на Пизу или атаковать Каструччо, и, взвесив трудности того и другого, решили в конце концов повести наступление на него. Вода в Арно стояла так низко, что можно было перейти реку вброд, хотя все-таки приходилось окунаться пехотинцам по плечи, а лошадям — до седла. Утром 10 июня флорентийцы в боевом порядке начали переправлять часть своей кавалерии и пехотный отряд в 10 000 человек. Каструччо, который стоял готовый к бою и имея четкий план в голове, ударил на них с 5000 пехоты и 3000 конницы. Он завязал бой, не дав всем им выбраться из воды, а одновременно послал по тысячному отряду легкой пехоты вверх и вниз по берегу. Пехота флорентийская была отягчена водою и вооружением и не вся выкарабкалась на берег. Первые лошади, которые прошли по броду, истоптали дно Арно и сделали переправу для других более тяжелой. Лошади теряли дно, и одни поднимались на дыбы, другие увязали в грязи настолько, что не могли вытянуть из нее ноги. Вожди флорентийские, видя, что переправа в этом месте трудная, попробовали передвинуть ее выше по реке, чтобы найти грунт неиспорченный, а противоположный берег более легкий. Но здесь их встретил тот пехотный отряд, который был послан Каструччо вверх по реке. Он был вооружен очень легко — круглыми щитами и длинными галерными копьями. Бойцы с громкими криками кололи лошадей в голову и в грудь, так что те, испуганные и криком, и ранами, не хотели идти вперед и опрокидывались одна на другую. Бой между людьми Каструччо и теми, которые успели переправиться, был упорный и страшный. Потери с обеих сторон были огромные: каждый пытался изо всех сил одолеть другого. Воины Каструччо стремились столкнуть флорентийцев в реку, а те — оттеснить противника, чтобы освободить место и дать возможность товарищам, выходившим из воды, принять участие в сражении. Упорство бойцов еще увеличивалось вследствие увещеваний вождей. Каструччо говорил своим, что перед ними те самые противники, которых они не так давно разбили под Серравалле; флорентийцы стыдили солдат тем, что они дают одолеть себя столь малочисленному неприятелю. Однако Каструччо, видя, что сражение затягивается, что и его, и флорентийские воины уже устали, что с обеих сторон много убитых и раненых, двинул вперед другой пехотный отряд, в 5000 человек. Когда те подошли вплотную к линии боя, он приказал своим раздаться в обе стороны, как если бы они собирались обратиться в бегство, и выйти из сражения, рассыпавшись частью вправо, частью влево. Этот маневр дал возможность флорентийцам несколько подвинуться вперед. Но когда они, утомленные, сошлись со свежими силами Каструччо, то не выдержали натиска и были сброшены в реку.