Pius nie zgodził się na te warunki, przez co przez dziesięć lat (do 1870) był pod kuratelą wojsk francuskich. Wybuch wojny francusko-pruskiej w lipcu 1870 zmusił Francję do wycofania garnizonu, umożliwiając wojskom włoskim zajęcie Rzymu 20 września. Rok później rząd włoski przyznał papieżowi prawa nietykalności, suwerenności i roczną rentę, lecz 15 maja Pius odmówił jej akceptacji. Od tamtej pory, aż do 1929 roku papieże byli nazywani „więźniami Watykanu”.
Sprawy zagraniczne Pomimo że działania papieża w polityce wewnętrznej są przez historyków krytykowane, to kwestie zagraniczne są, ich zdaniem, naznaczone sukcesami. Pius utworzył bowiem ponad dwieście nowych diecezji na całym świecie, zwłaszcza w Ameryce Łacińskiej, Stanach Zjednoczonych i koloniach brytyjskich. Ponadto odnowił Kościół w Niderlandach, który mocno ucierpiał w okresie reformacji. Zawarł także korzystne dla Kościoła konkordaty z Hiszpanią w 1851, z Austrią w 1855, z Portugalią w 1857 i z częścią krajów środkowoamerykańskich w latach 1852–1862. Ponadto ustanowił łaciński patriarchat Jerozolimy.