Что же касается лангобардов, то здесь необходимо вернуться в VI в., когда они завоевали Италию и образовали свое королевство (568–573), занявшее практически всю территорию Апеннинского полуострова, за исключением Рима с прилегающими районами, находившегося под папской властью, и византийских владений на юге Италии и вокруг Равенны (Равеннский экзархат). Лангобардские владения включали в себя собственно королевство на севере полуострова, со столицей в Павии, и два вассальных герцогства на юге — Беневент и Сполето. Папский престол, по всей видимости, тяготило соседство лангобардов, претендовавших на подчинение Рима своей светской власти. Поэтому папы в поисках союзников и защитников обращаются в сторону набирающего всё большую силу Франкского государства, чьи короли, начиная ещё с Хлодвига, декларировали свою приверженность ортодоксальному католицизму, в отличие от многих других варварских вождей эпохи Великого переселения народов, принимавших христианство в арианской форме или остававшихся в языческой вере. Из этих предпосылок вырос удачный политический союз Каролингов и папства, обеспечивший первым мощную идеологическую поддержку, а второму — политический суверенитет и покровительство франкской короны.
В 752 г. Пипин Короткий, добивавшийся легитимизации своего восшествия на престол со стороны папы, в качестве взаимной услуги обещал Риму военную поддержку против лангобардов. Во исполнение этого обязательства он провёл в 754 и 756 гг. две успешные войны с лангобардами, в результате которых отвоёванные у них земли и отнятый у византийцев Равеннский экзархат были подарены Пипином Риму и образовали Папское государство («патримоний св. Петра»), просуществовавшее вплоть до 1870 г. Это неизбежно настраивало лангобардских королей против франков, выводивших Рим из их сферы влияния. Правда, франкская сторона старалась избежать конфликта с соседом; на подобной миротворческой позиции стояла, в частности, мать Карла Великого Бертрада, во многом влиявшая на политический курс в первые годы правления молодого короля. По её настоянию Карл в 770 г. вступил в династический брак с дочерью лангобардского короля Дезидерия — принцессой Дезидератой, бросив свою первую жену. Это должно было подкрепить добрососедские отношения с лангобардским государством, но тем самым Рим снова удалялся из франкской сферы влияния. Между тем, новый папа Адриан имел именно профранкскую ориентацию, что вынудило Дезидерия предпринять попытку присоединить Папскую область военным путём. Это, в свою очередь, привело к франко-лангобардским войнам, о которых пойдёт речь ниже. Демонстрируя свою готовность к конфликту, Карл развёлся с Дезидератой и отослал её обратно ко двору отца, что, безусловно, было оскорбительным жестом в адрес лангобардского правящего дома.
Откликнувшись на призыв папы Адриана о помощи, Карл в сентябре 773 г. стянул войска в район Женевы и предъявил Дезидерию ультиматум с требованием прекратить территориальные захваты в Папской области. Поскольку Дезидерий не внял этим требованиям, Карл вторгся в северную Италию. Лангобарды блокировали альпийские перевалы, по которым шли пути туда; однако, пока часть франкской армии была занята прямым противостоянием с противником у перевалов, другая её часть под руководством дяди Карла — Бернгарда, разведав окольные тропы, начала переход через Альпы, и лангобардское войско вынуждено было отступить в глубь страны, опасаясь окружения. С боями преследуя лангобардов, Карл занял север Италии, осадил Дезидерия в его столице Павии, в феврале 774 г. взял Верону, где находилась половина лангобардской армии, и 2 апреля 774 г. вступил в Рим, где его восторженно встретили как освободителя. В июне 774 г., ввиду безвыходности своего положения, капитулировала Павия; Дезидерий с женой сдался в плен, после чего они оба были сосланы в монастырь.