Alla fine, dopo un progressivo tambureggiare, Pisa nel 1406 fu assoggettata col proprio contado a Firenze, la quale, per meglio tenere legati territori tanto lontani, divise l'antica "contea di Maremma" nei tre "comunelli" di Bolgheri, Castagneto e Donoratico, dando loro l' opportunità di organizzarsi socialmente con propri statuti spontaneamente predisposti. Ma la situazione di questi comunelli, pur salvaguardati dal Capitano di Campiglia al quale Firenze aveva dato ampio incarico di vigilanza e di esercizio della giustizia, era precaria e soggetta a continui pericoli. Poco dopo infatti, dopo aver visto il proprio territorio diviso in due (una delle quali nel 1512 finirà in mano ai Serristori), Donoratico fu raso al suolo (nel 1433 o nel 1447, non è del tutto chiaro) e fu quasi definitivamente cancellato dalla storia.

Nello stesso periodo Bolgheri fu privato dell'antica tenuta di Castiglioncello (già citato nell'800 con il nome di "Oliveto"), che intorno al 1440 passò ai Soderini: da questi sarà ceduta nel 1665 agli Incontri che la venderanno nuovamente ai Gherardesca il 20 novembre 1801. Pisa, che dopo i fasti "marinari" aveva conosciuto i massimi splendori proprio in coincidenza con la signoria dei "Gherardeschi", dopo numerosi e vani tentativi protrattisi per tutto il Quattrocento, verso la fine del secolo riuscì a ribellarsi a Firenze e, per contenerne la reazione, nel 1496 chiamò in difesa l'imperatore Massimiliano I d'Asburgo, il quale, in attesa di rinforzi, pose l'assedio a Livorno, già allora avversaria di Pisa e alleata di Firenze. Tre anni prima, Massimiliano aveva costituito una speciale truppa di mercenari, i Lanzichenecchi (o semplicemente "Lanzi"), solita a far preda dovunque passasse e capitasse l'opportunità. Secondo un generalizzato costume che i Lanzi portarono disinvoltamente all'esasperazione, parte delle truppe imperiali furono allora lasciate libere di far preda nel basso contado pisano, ricattando o depredando le indifese popolazioni. Nell'ottobre 1496, queste soldataglie da rapina giunsero a Bolgheri, forse pilotate dai volterrani Del Miscianza, insediatisi a Bibbona con somma ira dei Gherardesca, con i quali da un decennio almeno si trovavano in stato di sanguinosa faida: nel 1486 Giuliano Del Miscianza, entrato in Bolgheri, aveva ferito il conte Ugo, il quale, l'anno successivo, rese pan per focaccia, penetrando in Bibbona e uccidendo il suo feritore; per vendetta i fratelli di questi, Giusto ed Iacopo Del Miscianza, a loro volta trafissero nei pressi dell'Ulivo Grosso (oggi Ulivino) il fratello di Ugo, Lorenzo. Faide di altre epoche, ma più frequenti di quanto non si possa immaginare. Anche Ugo, in una di queste faide, questa volta però con gli Orlandi della Sassetta, sarà ucciso alla Badia di Castagneto nel 1497: ma prima ebbe l'accortezza di nascondere a Firenze il figlioletto Simone, al quale i Gherardesca successivi, attuali compresi, debbono la loro sopravvivenza. Ciò che accadde in quell'ottobre 1496 sotto le mura di Bolgheri è solo ipotizzabile.

 I Lanzi, con o senza i Del Miscianza, si presentarono sotto le mura di Bolgheri e probabilmente avanzarono uno spietato ricatto: denaro in cambio della libertà. Nel tira e molla che ne seguì, aggravato dal vino di cui eran piene le cantine bolgheresi, le cose degenerarono e i bolgheresi, ad eccezione di pochi riusciti a fuggire verso le colline boscose, furono trucidati insieme al conte Arrigo (o Enrico), fratello minore dei citati Ugo e Lorenzo. Bolgheri, dopo essere stato saccheggiato, fu arso e raso al suolo. Però la truce vicenda pervenne alle orecchie allarmate dell'imperatore Massimiliano, il quale, ad evitare ulteriori guai, richiamò le sue truppe a Livorno, favorendo in tal modo la salvezza di Castagneto, i cui abitanti avevano comunque allestito una difesa ad oltranza al solo avvicinarsi della spietata soldataglia. Dell'antico Bolgheri, che aveva sostituito nell'ubicazione e nel toponimo la precedente "Sala del Duca Allone", rimase un nomignolo, Castelvecchio, ancor oggi noto nella zona di Santa Lucia. Negli anni successivi, fattosi grande il figlio di Ugo, Simone, Bolgheri fu ricostruito nella posizione attuale.

 La scelta della diversa ubicazione fu probabilmente determinata da varie opportunità: a nord un rassicurante dirupo sprofondava verso il fosso del molino; tutt'intorno alla zona prescelta potevano essere costruite solide mura che garantivano una sicurezza ben maggiore della precedente; infine è probabile che già vi sorgesse un antico monastero con annesso oratorio: la chiesa attuale, fra le pietre della sua facciata, ne annovera alcune databili, per sicura analisi, intorno al 1000; ma probabilmente si tratta delle pietre squadrate del precedente castello, asportate ed utilizzate per costruire, oltre alla chiesa e al palazzo dei conti, numerose case del nuovo castello. Qui finisce la storia del Bolgheri originario, quello "antico", Castelvecchio. Simone, detto "il conticino degli Spinelli" (perché di ridotte dimensioni e perché allevato dai nonni Spinelli di Firenze), dopo aver caratterizzato anche lui la propria gioventù con crudeli fatti di sangue, ebbe l'accortezza di buttarsi dalla parte del nuovo imperatore tedesco Carlo V (quello sul cui impero "non tramontava mai il sole"), nipote di Massimiliano, che lo ricambiò, in data 25 dicembre 1529, con un diploma in cui "ponevasi sotto la protezione cesarea lui, tutti i suoi possessi, diritti e vassalli". Inoltre Simone sposò Marietta Soderini, ciò che lo collocava in condizioni di reciproca solidarietà con una potente famiglia che già possedeva la tenuta di Castiglioncello ed estesi beni in Castagneto. Così il nuovo Bolgheri nacque con maggiore solidità difensiva rispetto al precedente. Forte della protezione imperiale, Simone nel 1534 fu ammesso alla cittadinanza fiorentina e nel 1538 acquistò la villa di Mondeggi (Bagno a Ripoli), presso Firenze.