Umieralność Dokładna liczba zmarłych pozostaje nieustalona. Szacuje się, że wskutek dżumy Justyniana zmarło nawet 100 milionów ludzi na całym świecie. Prokopiusz z Cezarei odnotował, że w szczytowym okresie zaraza zabijała 10 000 mieszkańców Konstantynopola dziennie, chociaż dokładność tej liczby jest podawana w wątpliwość, tak jak jego wzmianki o wyginięciu „prawie całej” ludzkości. Niektórzy historycy, m.in. Josiah C. Russell (1958), sugerowali, że w latach 541–700 zmarło od 50 do 60% ludności Europy, w tym 20–25% ludności podczas pierwszej fali. Wśród historyków bazujących na źródłach piśmienniczych z epoki panowało przekonanie, że na skutek epidemii zmarło od 25% do 50% populacji, czyli do 50, a nawet 100 mln ludzi; wyniki badań kwantytatywnych opublikowane w 2019 pozwalają uznać te szacunki za nie znajdujące oparcia w źródłach. Straty ludzkie w basenie śródziemnomorskim plasowały się według tychże badań co najwyżej na poziomie kilkunastu procent, co nie wyklucza, że mogły istnieć także lokalne ogniska chorobowe o wyższej umieralności.
Według obliczeń demografów tyczących się tylko cesarstwa w roku 540 liczyło ono ok.