Из-за бюрократических проволочек путешествие чуть не сорвалось. Юный талант оказался в Риме благодаря «Обществу поощрения художников», которое взялось оплатить путешествие. А накануне Александр I пожаловал Карлу и его брату Александру, будущему архитектору, букву «в» в конце фамилии. Так они стали Брюлловыми.
Италия ошеломила художника. Он впитывал в себя южные краски и виды, стремился запечатлеть необычные типажи… Первый успех принесла работа «Итальянское утро» (1823): пряный медово-золотистый колорит, томная девушка с лицом античной богини брызгает на себя свежей водой… По просьбе государя Николая I позже была создана парная картина – «Итальянский полдень» (1827). Эту прелестную идиллию встретили прохладнее: лицо модели сочли слишком простым, чувственные руки – коротковатыми, а саму работу – чересчур жанровой.
Уже в этих юношеских пробах есть все то, из чего впоследствии сложился индивидуальный стиль Брюллова: и классическая ясность рисунка, и контрастный колорит, и драматичные тени (почти как у Караваджо), а также интерес к индивидуальности человека. Максимально полно такие особенности воплотились в шедевре «Последний день Помпеи» (1830–1833). Например, романтический контраст: красивые, похожие на древнегреческие статуи люди и безжалостная, сметающая все на своем пути стихия. Очаровательны женские лица: современники угадывали в них черты возлюбленной художника Юлии Самойловой. В левом углу Брюллов скромно изобразил себя, молодого художника с внешностью Аполлона (что, по отзывам современников, соответствовало действительности) и ящиком с красками на голове.
Картина была восторженно встречена в Европе, но, казалось, вряд ли могла привлечь русского зрителя. Что нам трагедия многовековой давности: чужие южные лица, скорбно воздетые к небу руки, воззвания к безжалостным языческим богам… Однако работа Брюллова, ни много ни мало, совершила переворот в русской исторической живописи. Художник не стал изображать типичного героя романтических картин – всеми покинутого борца-одиночку. Вместо этого он искусно разместил на полотне людские группы. Каждую со своей историей. Вот двое сыновей, несущих старика-отца. Тот, что взрослее, опытный, побывавший в сражениях воин, младший – испуганный мальчик. В центре – разметала руки мертвая женщина, около нее хнычет младенец. Слева мужчина пытается укрыть семью от падающих с неба раскаленных камней. Рядом мать прижимает к себе двух дочерей… Ни одна из этих историй не выходит на первый план, они звучат единым ансамблем. Тридцать лет спустя Толстой в эпохальном романе «Война и мир» повторил замысел Брюллова: сделал главным действующим лицом не сверхчеловека, а народные массы. К аналогичным идеям придет и Илья Репин в живописи. Однако первым русским художником-«народником» был именно Карл Брюллов.