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查理·马特去世于741年10月，以与墨洛温王族相同的待遇下葬于圣德尼修院。按照原本的继承安排，第一任妻子所生的两个儿子卡洛曼和丕平将继承查理的宫相头衔，对法兰克王国分而治之：卡洛曼得到奥斯特拉西亚、阿拉曼尼与图林根；丕平得到勃艮第、纽斯特里亚与普罗旺斯。但是，查理的第二任妻子苏尼希尔德（Swanahilde）后来说服查理，把“王国的中间部分，即纽斯特里亚、奥斯特拉西亚与勃艮第割出的部分”，划给了由她所生的幼子格利佛（Griffon）。
苏尼希尔德来自巴伐利亚，是巴伐利亚公爵奥迪洛的亲族，她在查理·马特晚年的宫廷中颇具政治影响。奥迪洛曾于740年因政治原因投奔查理避难。可能是在苏尼希尔德的撮合下，他成为卡洛曼与丕平的姐姐希尔特鲁德（Hiltrude）的情人。查理去世后不久，以卡洛曼和丕平一方、以苏尼希尔德和格利佛为另一方的两大势力之间的矛盾被摆上台面。卡洛曼和丕平在拉昂俘获了格利佛，将其囚于阿登山区的纳沙托（Neufchâteau）。大约同一时期，希尔特鲁德擅自逃离宫廷，投奔奥迪洛，并与他成婚。《弗莱德加编年史续编》将这件法兰克宫廷丑闻归咎于她“邪恶的继母”苏尼希尔德的“蛊惑”
。出逃事件发生后，卡洛曼和丕平把苏尼希尔德送进了丕平家族世代掌控的谢勒（Chelles）修院拘押。
与家族纷扰同时出现的是来自边疆的反叛。巴伐利亚人、阿奎丹人、阿拉曼尼人、萨克森人与斯拉夫人都利用加洛林家族代际更替脱离了对法兰克王国的臣服。742年，卡洛曼和丕平先是联合出兵讨伐反叛的阿奎丹公爵胡纳尔德（Hunald）。胡纳尔德是查理·马特的老对手尤多之子，在其父于735年去世之后继承了阿奎丹公爵之位。卡洛曼和丕平率军从奥尔良跨过卢瓦尔河，在布尔日（Bourges）、罗什（Loches）等处攻城略地。同年秋天，他们再次联合对阿拉曼尼出兵，对付反叛的公爵提乌德巴尔德（Theudebald）。提乌德巴尔德曾被查理·马特逐出阿拉曼尼，在查理死后得以重新掌政。通过出征，卡洛曼和丕平获得了阿拉曼尼人的暂时臣服。
卡洛曼与丕平谋求王族血脉的支持来加强自身的统治合法性。在法兰克王位空悬6年后，743年初，在卡洛曼的推动下，一位新的墨洛温王希尔德里克三世（Childeric Ⅲ）登基。同年，兄弟两人率军与由奥迪洛集结的巴伐利亚、阿拉曼尼、萨克森和斯拉夫联军在莱希河（Lech）河畔正面交锋。法兰克方面惨胜。胡纳尔德则在此时趁机出兵劫掠沙特尔城。此后几年中，卡洛曼与丕平率军奔走于法兰克王国的东北与西南边境，先后对萨克森人、阿拉曼尼人与阿奎丹人斩获过胜利。744年，阿奎丹伯爵胡纳尔德退隐于雷岛（Île de Ré）。他的儿子瓦伊法尔（Waïfre）接手了对阿奎丹的统治，此后数年间与法兰克方面维持了和平。746年，卡洛曼在坎施塔特（Canstatt）战役中屠杀了数千名反叛的阿拉曼尼人。此战之后，阿拉曼尼彻底对法兰克臣服。有学者指出，坎施塔特战役对阿拉曼尼本土贵族的打击，几乎与哈斯廷斯战役之于盎格鲁-萨克森贵族一样彻底。
这场战役的另一个重要后果是，卡洛曼事后对自己引发的屠杀深感懊悔，最终于747年决定抛弃世俗生活。他把自己的儿子德罗戈托付给了弟弟丕平，之后离开法兰克，前往罗马，成为一名修士。当时，丕平与他的妻子贝尔特拉达（Bertrade）还没有子嗣。兄弟二人之间的协议可能是，卡洛曼把权力让渡给丕平，而丕平将侄子德罗戈当作继任者培养。但就在卡洛曼隐退的次年，贝尔特拉达诞下了一个男婴，他就是后来的查理曼。丕平决定剥夺德罗戈的家族继承权，德罗戈此后再也没有在史籍中出现。同年，格利佛从拘押地逃脱，先后在萨克森与他母亲的老家巴伐利亚流亡。他最终利用奥迪洛去世的机会，攫取了对巴伐利亚的统治权。丕平先率兵进攻萨克森，无力抵御的萨克森人被迫答应每年向法兰克提供500头牛的进贡。接着，丕平进军巴伐利亚，抓捕了格利佛，扶植奥迪洛与希尔特鲁德之子塔希洛（Tassilon）成为巴伐利亚公爵。他进而把曼恩地区（Maine）的12座伯爵领授予了格利佛。当权7年之后，加洛林家族终于暂时攘平了法兰克王国的内忧外患。《弗莱德加编年史续编》在记述完丕平对巴伐利亚的格利佛之乱的平定后，特别书有“此后两年无战事”之句。
在这种情况下，丕平开始着手取代墨洛温王朝，自立为王，史称“加洛林革命”。对于这起“整个中世纪影响最深远的事件”，当时的文献记载却并不完全一致，当代学界对史实的理解和评判也并没有完全的共识。综合《弗莱德加编年史续编》、《法兰克王国编年史》（Annales regni Francorum）、《教宗列传》（Liber pontificalis）与一份被称为《丕平膏立记》（Clausula de unctione Pippini regis）的文献，丕平称王的过程大致可以还原如下。750年，丕平派遣维尔茨堡主教布尔查德（Burchard）与圣德尼修院院长兼丕平的宫廷牧师弗尔拉德（Fulrad）前往罗马，向教宗扎迦利通报自己的称王计划，得到了后者的认可。751年11月，在苏瓦松城，丕平“在全体法兰克人的推举下，接受诸位主教的祝圣和大公们的臣服”，登基为王。墨洛温末代君主希尔德里克三世在削发后被送入修院。希尔德里克之子提奥多里克也被安排做了修士。754年，罗马教宗斯蒂芬二世（Étienne Ⅱ）在圣德尼修院亲手对丕平与他的两个儿子施行膏立之礼，并授予他们“罗马人的权贵”（patricii Romanorum）的头衔，并对王后贝尔特拉达赐福，禁止法兰克贵族未来在丕平与贝尔特拉达的后嗣之外推选法兰克国王。
法兰克方面的史书对751年王朝更迭前后两年内政事的记载十分缺乏，这使我们难以细致还原丕平在其此间以何种手段凝聚政教两界的支持，翦除反对力量。但毫无疑问的是，教会的支持是丕平称王成功的关键要素之一。得益于卜尼法斯的推动而恢复的法兰克宗教会议强化了教会与加洛林家族之间的关系。最初的两次会议（分别于742年与743年）是由卡洛曼在奥斯特拉西亚召开的。744年，丕平在苏瓦松主持了由23名主教和多名教士参加的宗教会议，把其兄的改革法令引入自己统治的纽斯特里亚。称王之后，丕平将君主主持召开年度宗教会议的做法制度化。755年的维尔（Ver）王庄召开的会议规定，每年召集两次宗教会议；第一次会议的时间为3月1日，国王会出席。
出席762年阿蒂尼（Attigny）会议的主教共27位，修道院长共17位。与会者来自法兰克王国的不同区域。
法兰克教会与加洛林政权完成了初步整合。
罗马教宗的介入也对丕平称王的进程产生了决定性的影响。根据成书于790年前后的《法兰克王国编年史》中极富戏剧性的描述，丕平正式称王前遣使询问教宗扎迦利，国王不拥有权力是好还是坏。教宗表示，为防止秩序颠乱，拥有实际权力的人做王，比占据王位却没有国王权力的人为王更好，并由此要求丕平称王。一些当代学者对这一长期以来被用作标准叙事的记载持怀疑态度。
不过，丕平可能确实希望借助扎迦利的认可，巩固王国东部传教区的教会领袖对他的支持。但真正对加洛林王权产生实质影响的，是扎迦利的继任者斯蒂芬二世的高卢之行与他对丕平家族的膏立。这是历史上罗马教宗首次跨越阿尔卑斯山北上。当时，教宗对罗马城及周边区域的统治正面临重大的危机。749年成为伦巴德国王的艾斯图尔夫（Aistulf）攻陷了拉文纳，占领了意大利半岛北部的大片拜占庭属地。以罗马教宗为首脑的“圣彼得国”（Respublica Sancti Petri）是他的下一个目标。752年继任教宗的斯蒂芬二世很快意识到，东部的帝国已无力为自己提供军事支援，于是转而向刚刚称王的丕平求助。丕平亦希望斯蒂芬为他的王权提供支持，他于753年主动向罗马遣使。在得到了斯蒂芬的热烈响应后，直接邀请后者前往法兰克与自己会晤。同年年底，在帕维亚与艾斯图尔夫协商无果后，斯蒂芬二世毅然北上，经圣伯纳隘口进入高卢，最终于754年1月在蓬蒂翁（Ponthion）王庄与丕平会面。斯蒂芬请求丕平出兵襄助。丕平安排教宗在圣德尼修院过冬，斯蒂芬在那里亲自主持了丕平一家的膏立仪式。与此同时，丕平向艾斯图尔夫遣使，希望通过自己的斡旋和平解决矛盾，但遭到了后者的拒绝。在同年3月的大集会上，丕平获得了贵族们的赞同和支持，率军向伦巴德王国挺进，在苏萨山谷（Val de Suse）击溃伦巴德军队，艾斯图尔夫被迫求和。在得到他不再进犯罗马的承诺和大量贡礼后，丕平派人将随军的斯蒂芬二世护送回罗马，自己率军班师。但艾斯图尔夫在两年后违背诺言，再度进攻罗马。丕平再次出兵，一路大破伦巴德军队，直抵伦巴德王国首府帕维亚城下。艾斯图尔夫向丕平宣誓臣服，不但交出大量财宝，还向法兰克纳贡，并送去人质。丕平还接管了伦巴德王国之前占领的部分原拜占庭领地，包括拉文纳和五城地区（Pentapolis），转而把这些地区的统治权交付于罗马教宗，史称“丕平献土”。中世纪教宗国的领土基础由此奠定。从法兰克的角度看，丕平不惜通过对传统盟友伦巴德王国用兵而实现的“法兰克-教宗联盟”，在未来构成了加洛林王朝统治意识形态的关键要素。
丕平称王之后，格利佛再度出逃，先是前往阿奎丹投奔瓦伊法尔公爵，后又在753年试图前往伦巴德，寻找对抗丕平的新机遇，最终在南下途中遭到法兰克军队的伏击身亡。丕平的兄弟卡洛曼在归隐罗马数年后，成为意大利中部的卡西诺山（Mont Cassin）修院的修士。在教宗斯蒂芬前往高卢之际，或是受到法兰克国内反对丕平的势力的鼓动，或是受到伦巴德方面的压力（圣卡西诺山修院位于伦巴德贝内文托公爵领境内），卡洛曼返回法兰克活动，但在维埃纳（Vienne）遭到拘押，由丕平的王后贝尔特拉达负责看守，最终于755年辞世。家族内部权力竞争的平息使丕平有精力着手对付最大的外患：阿奎丹公爵瓦伊法尔。从760年开始，丕平连续8年对阿奎丹用兵，最终击杀瓦伊法尔，彻底征服阿奎丹。外交方面，丕平与阿拉伯帝国和拜占庭帝国均建立了使节交流。750年，阿拔斯王朝取代倭马亚王朝成为阿拉伯帝国的哈里发。倭马亚家族的幸存者阿卜杜拉赫曼（Abd al-Rahman）逃亡西班牙，于756年自立为埃米尔，延续了倭马亚王朝在安达卢斯的统治。丕平对于这两支阿拉伯政权采取了远交近攻的策略：他与首都位于巴格达的阿拔斯哈里发保持友好，双方互派使者；对以科尔多瓦为首都的倭马亚埃米尔，则时有交战。759年，法兰克军队从后者手中重新夺回了塞普提马尼亚。丕平与拜占庭帝国的关系更为微妙。尽管没有把从伦巴德人手中夺回的领地和城池归还给拜占庭，丕平与君士坦丁堡还是在“丕平献土”的次年互派使团，宣誓对对方的“友谊与忠诚”。丕平还收到了拜占庭皇帝君士坦丁五世赠送的管风琴。但《弗莱德加编年史续编》声称，双方承诺的盟友关系最终未能兑现。尽管如此，法兰克与拜占庭之间的官方交流依旧不绝于缕。767年，拜占庭教会派遣神学家（法兰克史书中称他们为“希腊人”）参加丕平在让蒂伊（Gentilly）召开的宗教会议，共同讨论圣三位一体和圣徒画像的问题。丕平甚至有意让自己的女儿吉塞拉（Gisèle）与当时拜占庭皇子（未来的皇帝利奥四世）联姻。但这个本可能彻底改变欧洲与地中海地缘政治格局的安排，因法兰克贵族与罗马教宗的强烈反对而最终流产。