利奥十世时代是意大利文艺复兴的黄金时代。罗马本是天主教的中心，在文化上一向比较保守，但在蓬勃发展的人文主义思潮影响下，也积极吸收周边地区文化的长处。在16世纪的头10年里，罗马城发生了很大变化，许多不合时宜的建筑被拆除了，代之以新的体现人文主义思想的建筑物，举世闻名的圣彼得大教堂就是其中最有名的一座。从意大利各地来的建筑师、雕刻家、画家云集罗马，使罗马艺术呈现出空前繁荣的景象。被后世称为意大利文艺复兴“艺术三杰”的达·芬奇、米开朗基罗、拉斐尔，此时也都集中在这里。拉斐尔是1508年来到罗马的，眼下正是教皇的大红人。教皇最喜欢的是对古迹的探求，他让年轻的拉斐尔负责此事。在这位艺术家的领导下，发掘出了大规模的古罗马地下墓室，发现了许多远古时代的纪念碑。他为教皇皇宫绘制的三幅大型壁画《雅典学派》《圣礼辩论》《帕那索斯山》备受称赞，被誉为“画圣”。
米开朗基罗于1503年应邀来到罗马，先后奉命设计了教皇陵墓，绘制了西斯廷教堂的壁画。他亲自到克拉腊山采石，精选优质石材，花了四年多的时间，在西斯廷教堂的顶棚上绘制了巨幅拱顶画《创世纪》。整幅作品共有343个人物，虽是宗教题材，却没有一点神秘色彩，充满了浓厚的人文主义气息。拉斐尔说：“米开朗基罗是用上帝一样杰出的天赋创造这个艺术世界的。”达·芬奇来到罗马后，也前去观看了他们的杰作。他为米开朗基罗的西斯廷教堂壁画的庄严华丽所震惊，也为拉斐尔的那三幅大型壁画叫绝，认为这些都是难得的传世之作。
此刻，达·芬奇分明感到自己来晚了。自己比拉斐尔大31岁，比米开朗基罗大23岁，他们正当壮年，自己的精力显然不能与他们相比。在这两位后起的艺术巨匠已经取得如此辉煌成就的情况下才来到罗马，教皇对自己的重视程度能有多高，能给自己什么样的重要任务呢?他和米开朗基罗在佛罗伦萨时就曾有过一次较量，产生过一点摩擦，在罗马，他们之间能否相安无事、友好相处呢?眼下教皇虽然还没有给达·芬奇下达任务，但他知道自己有干不完的活：一是早已开始了的对永久性颜料的研制;二是解剖学的研究。还在米兰的时候，他就解剖过人体，对解剖和研究人体有极大的兴趣。现在他越来越感到解剖学是一门奥妙无穷的科学，有许多新鲜的领域需要探索，于是达·芬奇立即忘我地投入解剖学的研究中去了。但是达·芬奇怎么也没有想到，让他痴迷的对解剖学的研究，竟会给他带来一场大祸。