Im Bewusstsein der anhaltenden Bedrohung durch die Lombarden unternahm Gregory Anfang der 730er Jahre die Restaurierung der Aurelianischen Mauern und schloss sie ab . Er hat auch refortified Centumcellae vom Einkauf Thrasimund II von Spoleto die Festung von Gallese entlang der Via Flaminia , die von den Langobarden genommen worden waren, Roms Kommunikation mit dem Exarchen bei Unterbrechung Ravenna . Die Rückkehr des langobardischen Königs Liutprand im Jahr 737 führte zu einer Erneuerung des langobardischen Angriffs auf das Exarchat von Ravenna.

Gregors Widerstand gegen den Bildersturm stoppte nicht seine Unterstützung des Oströmischen Reiches, um bei der Rückeroberung von Ravenna zu helfen, nachdem es um 738 an die Langobarden gefallen war. Im selben Jahr verlangte Liutprand, dass die langobardischen Herzöge von Spoleto und Beneventum das Gebiet verwüsten rund um das Herzogtum Rom; aber beide lehnten ab, unter Berufung auf einen Vertrag mit dem Papst. Gregor ermutigte daraufhin aktiv die Rebellion von Thrasimund II . Thrasimund musste aus Spoleto fliehen und suchte Zuflucht in Rom, wo er von Gregor begrüßt wurde.

Mitte 739 drang Liutprand erneut in das Exarchat ein und bedrohte Rom. In seiner Verzweiflung schickte Gregor Gesandte zu Charles Martel , dem fränkischen Bürgermeister des Palastes , mit der Bitte, im Namen des Papstes zu intervenieren. Obwohl Gregor erklärte, dass er bereit sei, seine Loyalität gegenüber dem Oströmischen Reich aufzugeben und sich unter den Schutz der Franken zu stellen, versprach Karl keine Unterstützung, da er von der Invasion der Umayyaden in Gallien vollständig besetzt war . Gregory selbst bezeichnete diese sarazenischen Muslime als gens ferocissima oder "die wildeste Nation". Die langobardische Eroberung der Städte Ameria , Ortas ,Polimartium und Blera veranlassten Gregory erneut, Charles zu schreiben, diesmal in noch größerem Ton der Verzweiflung, und flehte ihn um Hilfe an:

„Unsere Bedrängnis bewegt uns, Ihnen noch einmal zu schreiben, im Vertrauen darauf, dass Sie ein liebevoller Sohn des hl. Petrus und von uns sind und dass Sie aus Respekt vor ihm kommen und die Kirche Gottes und sein besonderes Volk verteidigen, das jetzt die Verfolgung und Unterdrückung durch die Langobarden nicht ertragen können, sie haben die Mittel beschlagnahmt, um Gelder für die immer wieder brennenden Lichter am Grab des Heiligen Petrus zu liefern, und sie haben Opfergaben weggetragen, die von dir gemacht wurden, und von denen, die vor dir gegangen sind. Und weil wir uns nach Gott zu dir gewandt haben, verhöhnen und unterdrücken uns die Langobarden. Daher wurde die Kirche St. Peter entkleidet und bis auf die letzten Nöte reduziert. Wir haben es in den Mund gelegt des Überbringers dieses Briefes, deines treuen Dieners, all unsere Nöte, die er dir offenbaren kann.Peter und wir, seine eigenen Leute."

Diesmal schickte Charles Martel eine Gesandtschaft nach Rom, und diese implizite Unterstützung, zusammen mit dem beginnenden Fieber, das seine Truppen durchzog, zwang Liutprand, bis Ende August 739 nach Pavia zurückzumarschieren. Gregory nutzte diesen Rückzug aus und stimmte zu unterstützen die Rückkehr Thrasimunds II. nach Spoleto. Thrasimund II. drang bis Dezember 739 mit römischer bewaffneter Unterstützung zurück, weigerte sich jedoch, die vier eroberten Städte, die er im Austausch für päpstliche Unterstützung versprochen hatte, herauszugeben. Als Liutprand erfuhr, dass Charles Martel krank war, kehrte er 740 erneut zum Angriff auf das Exarchat zurück und zwang Gregory erneut, an die Franken zu appellieren, die sich erneut weigerten, sich einzumischen.