Dal IV sec., a causa del decadere dell'impero romano, dei disastri causati da terremoti e delle continue invasioni barbariche, i trevani abbandonarono l'antico sito per stabilirsi definitivamente sul colle dove era più facile difendersi. Con l'occupazione longobarda Trevi entrò a far parte del Ducato di Spoleto e successivamente (agli inizi del XIII sec) diventò libero comune. Da allora fu sempre città guelfa. Costretta a vivere tra due potenze più forti, Foligno e Spoleto, si alleò spesso con Perugia per difendersi da Spoleto e più volte si trovò contesa con i comuni vicini.
Nel 1389 ottenne di nuovo il libero governo da parte di Papa Bonifacio IX. Subì il dominio di vari capitani e, per un breve periodo, dovette sottostare al vicariato dei Trinci di Foligno. Tornata, nel 1454, al diretto dominio della Chiesa, sotto la legazione di Perugia seguì le sorti dello Stato Pontificio fino all'unificazione e iniziò così per la città un periodo di relativa calma che le consentì di svilupparsi grazie anche al commercio e a una vivacissima attività culturale. Nel 1469 vi fu eretto uno dei primissimi Monti di Pietà e nel 1470 vi si impiantò una tipografia, la quarta in Italia, gestita dalla prima società tipografica di cui si abbia memoria. Nel 1784 papa Pio VI riconobbe i meriti di Trevi, concedondole il titolo di città. Con la restaurazione pontificia, in seguito all'occupazione napoleonica, il suo territorio subì ulteriori mutilazioni a favore del comune di Montefalco. Nel 1860 fu annessa con plebiscito al Piemonte ed entrò a far parte del Regno d'Italia.