Кровопролитные войны велись на севере: более тридцати лет потратил Карл Великий на покорение Саксонии (772—804). Саксы были единственными из германских племен, сохранявшими язычество. Они не желали покоряться королю франков, принимать новую веру и платить десятину церкви. Отчаянное сопротивление саксов вынуждало Карла идти на такие меры, как казнь 4500 заложников после битвы на Везере (782), угрозы смертной казни за малейшее неповиновение (об этом гласит особый документ — «Капитулярий по делам Саксонии»). Использовался Карлом и подкуп местной знати, сопровождавшийся раздачей земельных угодий. Для покорения наиболее упорного очага сопротивления в северо-восточной Саксонии Карл заключил союз с полабскими славянами — ободритами. Дабы ускорить ассимиляцию и предотвратить новые бунты, предпринимались массовые переселения франков и ободритов в Саксонию, а саксов — во внутренние области королевства.
Союз со славянами помог Карлу и при ведении войн на юго-восточном направлении. Присоединение Баварии (788) вызвало столкновения с Аварским каганатом, расположенным в среднем течении Дуная и населенным воинственными кочевыми племенами. Успешному завершению франко-аварских войн (788—803) во многом способствовала поддержка, оказанная Карлу хорутанским (словенским) князем Войномиром.
Ж. Фуке. Коронация Карла Великого
Новое государство Карла защищали пограничные территории — марки: Фриульская (для защиты Северной Италии), Бретонская, Испанская, Датская, Паннонская (на территории бывшего Аварского каганата), а также оборонительные рубежи — Саксонский и Сорбский.
Стремительное расширение Франкского королевства означало также распространение христианства на новые земли. В близких к Карлу церковных кругах вынашивали идею восстановления Западной Римской империи, желая совместить в лице франкского короля защитника церкви, облеченного миссией христианского спасения своего народа, и светского владыку христианской империи. Обширная христианская держава находилась под духовным покровительством римского папы Льва III, становившегося отныне намного могущественнее византийских патриархов. Но и сам папа нуждался в защите от враждебной римской знати и обратился за помощью к Карлу. Победоносный поход франкского войска в Италию завершился грандиозным триумфом: на Рождество 800 г. в соборе св. Петра папа лично возложил на голову Карла императорскую корону. Так была провозглашена Франкская империя, объявившая себя преемницей Западной Римской империи.
Историк Эйнхард сообщает о недовольстве Карла коронацией. Он видел в этом доказательство христианской скромности франкского короля. Возможно, впрочем, что новоиспеченный император просто не желал принимать корону из рук папы. Ведь такое действие, укрепившись в качестве ритуала, могло бы поставить императорскую власть в определенную зависимость от церкви. Во всяком случае в 813 г. Карл сам короновал своего сына Людовика.
Византия поначалу негативно отнеслась к появлению нового императора. Императрица Ирина не желала признавать в Карле равного ей по титулу правителя. Между двумя империями даже начались военные действия на юге Италии, где Византия сохраняла свои владения. Но в 812 г. новый византийский император Михаил решил признать Карла императором. К этому времени могущество и авторитет новой империи были неоспоримы: покровительства Карла добивались короли Шотландии и Астурии, князья Ирландии и другие правители той эпохи, даже далекий багдадский халиф Гарун аль-Рашид прислал Карлу в подарок белого слона. Диковинное животное настолько впечатлило современников, что хронист так сообщал о смерти одного из сыновей Карла: «В год, когда умер слон, скончался также король Пипин».
Уже при жизни Карл получил прозвище Великий (лат. Carolus Magnus, франц. Charlemagne). Его авторитет среди людей средневековья будет столь велик, что, подобно тому как римские императоры присваивали себе титул «Август», уподобляясь первому императору Октавиану Августу, правители многих европейских стран стали впоследствии называть себя королями — по имени Карла.
Карл проявил не только военные способности, но и выдающиеся качества администратора, изменив сложившуюся при Меровингах систему управления. Его многочисленные указы — капитулярии (названные так потому, что их текст был четко разделен на главы — капитулы) охватывали все стороны жизни страны.
Свободные общинники по-прежнему должны были служить в войске, составляя его основу. Однако военные преобразования ограничивали возможности для службы простых землепашцев, делая ее обременительной. На «майских полях» все больше становилось конных воинов — основы будущего рыцарского войска. Но для того чтобы обеспечить воина боевым конем, щитом, шлемом, копьем и мечом, а иногда и кольчугой, требовалось иметь доходы с нескольких поместий.