768年,在阿奎丹部署战后秩序恢复事宜的丕平病重,迅速返回法兰克后,于圣德尼修院召集政教大员,将王国在自己的两个儿子查理与卡洛曼之间“均分”:查理得到奥斯特拉西亚;卡洛曼得到勃艮第、普罗旺斯、塞普提马尼亚、阿尔萨斯与阿拉曼尼;被征服不久的阿奎丹在两人之间分割。丕平去世后在圣德尼修院下葬。主持完葬礼后不久,查理与卡洛曼率领各自的部从在各自的王国召开集会。10月9日,查理在努瓦永(Noyon)、卡洛曼在苏瓦松接受贵族们推举与主教们祝圣,正式登基。
两位新君上任后不久就出现了来自阿奎丹的挑战。瓦伊法尔之子胡纳尔德二世利用法兰克王位继承的机会再度叛乱。查理计划与卡洛曼联合出击,但后者却在出兵途中返回。9世纪上半叶成书的《法兰克王国编年史修订版》把卡洛曼的行为归咎于“他的显贵们的邪恶建议”
。查理独自率兵追击胡纳尔德。后者逃往盟友加斯科尼公爵卢普斯(Loup de Vasconie)处避难。在查理的施压下,卢普斯交出了胡纳尔德,并向查理臣服。
面对查理与卡洛曼兄弟二人之间日益深化的矛盾,王太后贝尔特拉达选择站在长子查理一边。她尝试通过安排查理与伦巴德国王德西德里乌斯之女联姻来巩固他的地缘政治优势。德西德里乌斯当时正在有意识地通过婚姻网络在欧洲南部建立以自己为中心的政治联盟。他的两个女儿分别嫁给了巴伐利亚公爵塔希洛和贝内文托公爵阿里奇斯。查理此时虽已与一位名叫西米尔特露德(Himiltrude)的法兰克女性存在事实婚姻且育有一子丕平,仍同意贝尔特拉达将德西德里乌斯之女迎回法兰克成婚。然而,771年,卡洛曼突然去世。法兰克内战的危机消散于无形。查理立即接受了卡洛曼的政教要员的效忠,“实现了对整个法兰克王国的一人统治(monarchia)”
。这位日后被称作“查理曼”(Charlemagne,即“伟大的查理”)的君主将会成为西方历史上最著名的统治者之一。
查理曼晚年的近臣艾因哈德(Éginhard)写作于9世纪20年代的《查理大帝传》(Vita Karoli Magni)中声称,他的君主将法兰克人的统治区域扩大了几乎一倍。
查理曼的第一个扩张目标就是意大利。卡洛曼死后,与伦巴德王国结盟的政治需求如今已不再存在,查理曼二度休妻,并旋即与出身于阿拉曼尼显贵家族的希尔德加德(Hildegarde)成婚。查理曼希望通过这次联姻来巩固自己对原卡洛曼统治领土的掌控。伦巴德王国德西德里乌斯因女儿被休受到了极大的羞辱,随即以接受卡洛曼的妻子和儿子的政治避难作为报复。他甚至以入侵教宗领土为威胁,试图要挟罗马教宗哈德良(Adrien I)将卡洛曼之子加冕为法兰克王。773年,哈德良通过海路遣使查理曼,请求他派兵打击伦巴德人。查理曼兵分两路从不同的隘口跨过阿尔卑斯山,会合后围攻帕维亚。在围城期间,查理曼在自己的生日(4月2日)当天南下到达罗马,受到了哈德良的热忱接待。这是法兰克国王历史上首次前往罗马朝圣。查理曼向哈德良确认了其父丕平的“献土”。查理曼返回帕维亚后不久,德西德里乌斯投降,卡洛曼的妻子和儿子亦在维埃纳城被法兰克军队俘获。查理曼成为“法兰克人与伦巴德人的国王”。对伦巴德王国的征服标志着查理曼统治下法兰克王国对外扩张的开始。在成为伦巴德国王后,查理曼又于776年出兵压服了弗留利地区(Frioul)的叛乱。781年,查理曼第二次前往罗马朝圣,期间安排随行的两位王子卡洛曼与路易(均由希尔德加德所生)由教宗哈德良分别膏立为意大利国王与阿奎丹国王;卡洛曼更名丕平。787年,借公爵阿里奇斯去世的机会,查理曼迫使贝内文托对法兰克臣服。此时,除了仍在拜占庭控制下的西南海岸与西西里,查理曼建立了对意大利的统治权威。
在德西德里乌斯与查理曼的争斗中,前者的女婿、巴伐利亚公爵塔希洛保持了中立。塔希洛是查理曼的堂兄。他对巴伐利亚的统治在内政、教会、军事和外交上都建树斐然,在拉丁欧洲俨然形成了与法兰克王国的鼎力之势。781年,塔希洛在事先接受人质担保的前提下,前往沃尔姆斯与查理曼会晤,双方互赠礼物、达成和平,但784/785年在博尔扎诺(Bolzano)发生的军事冲突使双方矛盾再起。787年,查理曼再次要求塔希洛前往沃尔姆斯,遭到了后者的拒绝。查理曼出兵三路攻入巴伐利亚,抵抗无望的塔希洛于10月5日在列希菲德(Lechfeld)向查理曼臣服并宣誓效忠。次年,查理曼得到巴伐利亚人的举报,塔希洛夫妇阴谋勾结中欧潘诺尼亚草原上游牧民族阿瓦尔人(les Avars)叛乱。查理曼在因格尔海姆(Ingelheim)集会上组织了对塔希洛的审判,塔希洛最终被削发后进入瑞米耶日修院忏悔,他的妻子与儿女也被送进了不同的修院。巴伐利亚阿吉洛尔芬王朝(les Agilolfings)就此终结。查理曼把塔希洛精心打造的首府雷根斯堡(Regensburg)变成了自己的宫殿,把巴伐利亚的军政大权交由王后希尔德加德之兄格罗尔德(Gérold)掌管,并设置多位伯爵。此后,查理曼又通过791年和795/796年的两场战役(后一场由意大利国王丕平统帅)击溃了阿瓦尔人政权,掠取了大量财宝,并将那里开辟为王国的东部边区。
772年,查理曼首度针对萨克森用兵。但萨克森人内部非集中的政治结构、部族差异,以及他们的传统信仰,给法兰克人的征服与同化进程带来了很大的困难。威斯特伐利亚首领维杜金德(Widukind)在777—785年领导的抵抗,曾促使查理曼在凡尔登对4 500名萨克森人施以报复性屠杀,并颁布了严苛的《萨克森律令》(Capitulatio de partibus Saxoniae),对拒绝洗礼或有侵犯教会行为的萨克森人一律以死罪论处。
804年,查理曼下令将易北河两岸的萨克森人迁徙至法兰克,把那里的土地授予西斯拉夫部族奥博德里特人(les Abodrites)居住。历时33年之久的萨克森战争终告结束。艾因哈德称萨克森人最终“同法兰克人融合为一个民族”
。被征服后的萨克森受到来自戈多弗里德(Godfred)统治下的丹麦人的袭扰。戈多弗里德据称有成为“全日耳曼的主人”的野心,“把弗里西亚和萨克森看成自己的省份”。查理曼从809年开始筹备与丹麦人作战,但戈多弗里德在大战爆发前被刺身亡。查理曼与丹麦新王海明(Hemming)缔结合约。
777年,巴塞罗那-赫罗纳总督苏莱曼·阿拉比(Sulayman al-Arabi)等西班牙北部的穆斯林军阀前往帕德博恩(Paderborn)谒见查理曼,以臣服和献城为条件邀请他出兵进攻倭马亚政权。次年,查理曼亲自率军南征,在发现无法按计划攻下萨拉戈萨城后,查理曼决定班师回朝。在回程途中,殿军于比利牛斯山区的朗赛谷(Roncevaux)遭到当地土著巴斯克人(les Basques)的突袭,包括布列塔尼边区的边防长官罗兰在内的三位廷臣被杀。这次查理曼时代为数不多的败仗成为后来古法语武功歌《罗兰之歌》的故事原型。查理曼之子路易在成为阿奎丹国王后,曾数次发动对安达卢斯的进攻,最终于801年攻陷了巴塞罗那。比利牛斯山与埃布罗河(Ebro)之间的地区成为法兰克王国的西班牙边区。
随着不断的征服,“帝国”(imperium)的理念也开始在欧洲复兴。教宗哈德良曾在778年的书信中称查理曼为“新君士坦丁”(novus Constantinus)。
查理曼最重要的廷臣阿尔昆(Alcuin)在8世纪末已经在“统治多个民族”的意义上把法兰克王国称为帝国了。800年圣诞节,查理曼在罗马圣彼得大教堂内接受加冕,正式称帝。两个事件从外部促成了这个历史时刻的发生。一是797年拜占庭帝国的摄政皇太后伊琳娜(Irène)篡夺了她的儿子君士坦丁六世的帝位。二是799年教宗利奥三世在罗马遭遇攻击和囚禁;逃出监狱后,利奥北上法兰克。查理曼在帕德博恩接见了他,并派人护送回到罗马。阿尔昆在799年6月的一封书信中罗列了三种当时的最高权威——罗马教宗、“第二罗马”(即拜占庭)的帝权,以及查理曼的王权(regalis dignitas),并指出,在前两种权威蒙尘之际,作为“基督教人民的领导者”(rector populi christiani)的查理曼成为“基督教会的拯救”的唯一指望。
这一表述中的劝进暗示与末世焦虑代表了称帝事件发生之前法兰克方面的一种预期。教宗方面的立场最形象地呈现在利奥在797/798年主持营造的拉特兰宫餐厅(triclinium)穹顶的一幅镶嵌画中:画的左端是耶稣基督分别将旗帜和钥匙交给君士坦丁与圣彼得;右端是圣彼得分别将象征教权的披肩和象征世俗权力的旗帜交给“君主查理国王”。
查理曼于800年11月抵达罗马。在12月23日的宗教会议上,教宗利奥立誓自证清白。同一天,查理曼之前遣往东方的使节带回了来自耶路撒冷宗主教的礼物。次日,在圣彼得教堂的弥撒仪式前,在利奥的加冕与众人的欢呼声中,查理曼正式成为皇帝。艾因哈德在20余年后表示,查理曼“最初非常不喜欢这种称号,他肯定地说,假如他当初能够预见到教宗的意图,他那天是不会进教堂的,尽管那天是特别的节日”
。这可能是因为利奥在仪式中有意修改了拜占庭加冕仪式,大大突出了教宗的重要性。尽管《教宗列传》和《法兰克王国编年史》都表示加冕后的查理曼成为“罗马人的皇帝”(imperator Romanorum)
,查理曼直到801年3月还在文书中使用“蒙上帝恩典,法兰克王和伦巴德王、罗马权贵查理”这个旧头衔。同年5月,他将头衔更换成了“为上帝加冕的、尊贵的奥古斯都,统治罗马帝国(Romanum gubernans imperium)的、伟大和平的皇帝查理,在上帝的仁慈恩典下也是法兰克王和伦巴德王”。避免使用“罗马人的皇帝”这一传统称谓,很可能是因为对拜占庭方面的顾忌。直到812年,查理曼才从新继位的拜占庭皇帝米哈伊尔(Michel I)那里获得了对其帝号的认可。
790年,查理曼与希尔德加德的长子小查理(Charles le Jeune)被授予曼恩公爵领,兼领布列塔尼边防之责。在查理曼加冕称帝当天,小查理在罗马被教宗膏立为国王。由于查理与他的第一任妻子之子驼背的丕平(Pépin le Bossu)在792年时在一些法兰克贵族的怂恿下叛乱,计划败露后被查理曼送入修院,称帝后的查理曼的所有三位继承人——小查理、丕平与路易——同出一母,且均已有国王头衔。806年,查理曼颁布了《分国诏书》(Divisio Regnorum),将帝国分割为三,安排三个儿子在自己死后分别继承。
路易在阿奎丹王国之外得到了部分勃艮第与普罗旺斯;丕平在意大利王国之外得到了巴伐利亚大部与部分阿拉曼尼;小查理得到了其余部分,包括部分勃艮第、部分阿拉曼尼、奥斯特拉西亚、纽斯特里亚、图林根、萨克森、弗里西亚,以及部分巴伐利亚。查理曼为长子小查理完整保留了法兰克核心地区,同时特别强调兄弟之间的和平、友爱与合作。《分国诏书》没有提及帝号。但三兄弟分别据有一个阿尔卑斯山隘口,必要时可以共同出兵拱卫罗马。这体现了分割之后帝国的统一性,然而,丕平(810年)与小查理(811年)的相继去世使806年的分国方案未能实现。查理曼安排当时尚未成年的丕平之子贝尔纳德(Bernard)继承意大利王国,并安排两位同族重臣阿达拉德(Adalard)与瓦拉(Wala)辅佐。贝尔纳德从813年1月开始亲政。同年9月11日,查理曼在亚琛亲自加冕路易为共治皇帝(consors imperialis nominis),同时正式授予贝尔纳德意大利国王的头衔。814年1月28日,查理曼去世,葬于亚琛礼拜堂。