В Падуе Томмазо Кампанелла вновь был арестован, на этот раз по ложному обвинению в содомии, однако вскоре оправдан. Несмотря на преследования, Томмазо Кампанелла не отказывался от защиты взглядов Бернардино Телезио: в первые месяцы пребывания в Падуе создал трактат «Апология Телезио» («Apologia pro Telesio», 1593 г.), в котором, главным образом, рассматриваются различные медицинские вопросы. В начале 1594 г. Томмазо Кампанелла был арестован инквизицией; ему инкриминировали вовлечение еврея в дискуссию о христианской вере, сочинение богохульного сонета о Христе и владение колдовской книгой. По мере продвижения инквизиционного следствия, в ходе которого к Томмазо Кампанелле применялись пытки, к этим обвинениям добавились и другие. В октябре 1594 г. его дело было передано в ведение римской инквизиции, после чего Томмазо Кампанеллу отправили в Рим, где одновременно с ним в тюрьме инквизиции находились философ Джордано Бруно (1548–1600 гг.) и обвинявшийся в еретическом учении о всеобщем спасении теолог-гуманист Франческо Пуччи (1543–1597 гг.), с которыми Томмазо Кампанелле удавалось поддерживать связь. В течение 1595 г. в тюрьме Томмазо Кампанелла написал трактат «Компендиум о природе вещей» («Compendium de rerum natura») и несколько других небольших философских и политических трактатов. Под пытками Томмазо Кампанелла согласился публично осудить приписывавшиеся ему ереси; после этого он был помещён под надзор в доминиканский монастырь святой Сабины. Здесь по побуждению руководства доминиканского Ордена Томмазо Кампанелла в знак раскаяния написал итальянский полемический трактат «Политический диалог против лютеран, кальвинистов и прочих еретиков» («Dialogo politico contro Luterani, Calvinisti e altri eretici»). Наряду с этим Томмазо Кампанелла занимался в монастыре исследованием поэтики и написал большое число стихов. В конце 1596 г. он был оговорен преступником в ходе инквизиционного процесса и вновь помещён в тюрьму, однако следствие не подтвердило обвинений, поэтому в 1597 г. был освобождён с предписанием немедленно вернуться в Калабрию. По дороге в Калабрию Томмазо Кампанелла на несколько месяцев задержался в Неаполе, где написал итальянский естественнонаучный трактат «Большой эпилог» («Epilogo magno»). В середине 1598 г. Томмазо Кампанелла возвратился в Стило. Здесь, видя нищету и страдания народа, создал утопичный план политико-социальных реформ; в 1598–1599 гг. стал духовно-интеллектуальным лидером и организатором заговора, целью которого было свержение испанского правления в Неаполитанском королевстве и создание в Калабрии теократической республики. В заговоре участвовали монахи, дворяне, крестьяне и разбойники; предполагалась также помощь турецкого флота. Выступление планировалось на 10 сентября 1599 г., но вследствие предательства заговор был раскрыт. 6 сентября 1599 г. Томмазо Кампанелла был схвачен по обвинению в руководстве мятежом против короля, к которому вскоре добавилось обвинение в ереси и колдовстве, и доставлен в темницу Неаполя. Даже под жесточайшими пытками Томмазо Кампанелла отказывался признавать справедливость выдвинутых против него обвинений.