Viene preposto alla guardia di Cortona. Con Goro da Montebenicchi e Francesco Sorbello respinge i nemici che stanno scalando le mura a fianco della cattedrale: nello scontro vi sono più di 70 morti tra i difensori e più di 200 tra gli attaccanti, tra i  quali un nipote del principe d’ Orange per un colpo di archibugio ai genitali, ed i capitani spagnoli Segura ed Alfonso di Vaglia; nel combattimento rimane pure lievemente ferito, colpito da un sasso sull’elmo, il marchese Alfonso d’Avalos. Alla fine gli abitanti decidono di arrendersi e riconoscono 20000 ducati agli imperiali affinché la città non sia saccheggiata. Marco da Empoli si ritira nella rocca con Carlo Bagnesi; la lascia con gli altri capitani senza accettare le condizioni di resa. Cerca di incontrare il principe d’ Orange a Camucia, ma costui non lo vuole neppure vedere. I suoi fanti escono per la Porta Montanina e sono tutti svaligiati. Catturato, non accetta di passare al soldo degli avversari; si impegna, invece, a non combatterli più. Non mantiene la promessa perché gli avversari per primi, non hanno ottemperato ai patti.

Affianca Piero Strozzi nella battaglia che si svolge sullo Scrivia tra Serravalle Scrivia e Novi Ligure. Fatto prigioniero con altri fuoriusciti fiorentini come Caroccio Strozzi, Bati Rospigliosi ed Ivo Biliotti, è liberato dietro il pagamento di una taglia.