Поражения австрийской армии привели к дальнейшему углублению революции. 13–15 июня вспыхнули восстания в Романье, Марке и Умбрии (провинции Папского государства). В Болонье было образовано Временное правительство этих трех областей. 15 июня произошло восстание в Модене. Моденский герцог бежал. Власть в этой стране также захватили либералы. Революция охватила значительную часть Италии. Светская власть папы оказалась под угрозой.

Наполеон III был напуган. События в Италии пошли совсем иным путем, чем он рассчитывал. Высшая иерархия французской католической церкви выражала резкое недовольство его политикой. Пруссия, обеспокоенная успехами французского оружия, концентрировала свои войска на Рейне. Боясь дальнейшего углубления итальянской революции, равно как и внутриполитических осложнений во Франции и осложнений с Пруссией, Наполеон III, не посоветовавшись даже с Кавуром, предложил австрийскому императору Францу Иосифу мир при условии отказа от одной только Ломбардии. Австрия, которая в случае продолжения войны могла потерять все свои владения в Италии, согласилась с этим. 11 июля 1859 г. между Францией и Австрией был заключен предварительный Виллафранкский мир. Условия этого мира были подтверждены в ноябре 1859 г. в Цюрихе. По этому миру Австрия отказывалась от Ломбардии (Ломбардия отдавалась Франции, которая переуступала ее Пьемонту), но сохраняла за собой Венецию. Наполеон III взял на себя обязательство восстановить герцогов Тосканского и Моденского на их престолах.

Венеция, Тоскана и Модена должны были войти вместе с Пьемонтом, Неаполитанским королевством и Папским государством-в состав итальянской конфедерации, главой которой предполагалось сделать папу.

Виллафранкский мир вызвал бурю возмущения среди всех итальянских патриотов. Гарибальди обратился к народу с призывом начать революционную войну против Австрии, папы и неаполитанского короля. Население освобожденных областей не хотело допустить восстановления своих старых монархов. Тоскана, Модена и Романья образовали Центральную итальянскую лигу и приступили к формированию своей армии. Во главе этой армии встал Гарибальди.

Кавур выразил показное возмущение действиями Наполеона III и даже подал в отставку. Перейдя на положение «частного лица», Кавур организовал в освобожденных областях агитацию за присоединение к Пьемонту. Либералы поддерживали эту агитацию. Осенью 1859 г. учредительные собрания Тосканы, Модены, Пармы и Романьи приняли решение о присоединении этих областей к Пьемонту.

Кавур обокрал революцию. Он воспользовался результатами революционной борьбы масс в интересах объединения Италии «сверху», в самой невыгодной для народа форме.