カール1世は、西ローマ皇帝戴冠を記念して発行したコインに完全にローマ式の自分の姿を刻ませ、自らの印璽もコンスタンティヌス大帝のそれを模倣したものを用いた。印璽の裏側には「ローマ帝権の革新（renovatio imperii）」と刻ませ、古代ローマの様式を規範とする強い意志を見せている[85]。また、カール1世の治世にはローマの建築や古典ラテン語の再興と、それを基礎とした文学活動の隆盛が見られた[86]。このような文化的潮流はカロリング朝ルネサンスと呼ばれ、中世ヨーロッパ文化に多大な影響を遺した。ビザンツ帝国はカール1世の皇帝位を断固として認めなかったが、806年のヴェネツィアでの武力衝突の後、812年の和平の場で、カール1世が「フランク人の皇帝」であることを承認した[87]。

カール1世の即位のあと、カロリング朝ルネサンスを代表する知識人の一人アルクィンがカールの支配領域を「キリスト教帝国（Imperium Christianum）」と呼んだように、（カロリング朝の）帝国とキリスト教世界が一体視され、皇帝戴冠をもって「西ローマ帝国の復活」と見なす理解が一般化した[88]。カール1世は優れた指導力の下、統治制度を整備し、その治世は後世の諸国家にとって常に回顧すべき模範となった[89]。
帝国の分割王国分割令により分割されたカロリング帝国、806年時点の地図。

カール1世のカロリング帝国はその領内の諸民族がひとつのキリスト教世界を構成し、宗教や文化において一体であるとする共属意識をもたらしたが、最終的にはカール1世の強烈な個性と政治力によって維持されたのであり、個々人の関係を中心とする属人性を越えた一体的な法規や制度に基づく統治機構を備えるわけではなかった[90]。統治機構においては国家と同一的な存在となった教会組織網が重大な役割を果たしたが、教会組織も聖職者たちの人的結合にいまだその基礎をおいていた[90]。カール1世もまた、フランクの伝統的な分割相続に備え、自分の息子たちを各地に配置した[90]。806年の王国分割令（ドイツ語版）によって、すでにイタリア（ランゴバルド）分王国の王となっていたピピンと、アキテーヌの分国王となっていたルートヴィヒ1世（ルイ）の支配を確認するとともに、長男小カールにはアーヘンの王宮を含むフランキアの相続を保証することとし、それぞれの境界を定めた[91]。これは兄弟間での協力による王国の統一というフランク王国の伝統的原理を踏襲したもので、嫡男としての小カールの優越を保証するものではなかった[91]。

しかし実際には、810年にイタリア王ピピンが、811年に小カールが相次いで歿したため、814年にカール1世が死去した時にはルートヴィヒ1世（ルイ敬虔帝）が唯一の後継者となった[91][92]。ルートヴィヒ1世の綽名「敬虔な（Pius）」は彼の宗教生活への傾斜から来ている[92]。彼は宮廷から華美を一掃した。評判の悪い姉妹たちを追放し、アーヘンから品行の悪い男女を締め出すことまでしている[92]。また、父カール1世に仕えていた宮廷人に変えて、アキテーヌ時代からの側近を登用した[92]。さらに、アニアーヌ（英語版）修道院の院長で、厳格な戒律の適用による修道生活の改革運動をしていたアニアーヌのベネディクト（英語版）を政治顧問とした[93]。

ルートヴィヒ1世は814年に宮廷の木造アーチの一部が崩れ、それに巻き込まれて負傷するという事故が起きたとき、これを自己の生命が近いうちに終わるという不吉な予兆と見て、同年のうちに帝国の相続を定めて布告することを決定した[94][93]。これによって発せられたのが帝国整序令（帝国分割令）と呼ばれる有名な布告であり、この布告によって長子ロタール1世（ロータル1世）はただちに共治帝となり、次男ピピン1世はアキテーヌ王、末子ルートヴィヒ2世はバイエルンを相続することとなった。ルートヴィヒ1世の死後は、兄弟たちは長男ロタール1世に服属すべきことも定められた[94]。イタリア王ピピンの庶子ベルンハルトはこの決定に不満を持ち、818年に反旗を翻したが鎮圧され、イタリアはロタール1世の直轄地となった[95]。こうして早期に継承に関する取り決めがなされたが、バイエルンの名門ヴェルフェン家の出身でルートヴィヒ1世の王妃の1人であったユーディト・フォン・アルトドルフがシャルル2世（カール2世）を生むと、彼女は自分の息子にも領土の分配を要求した[94]。これは、統一帝国の理念の下、ロタール1世の単独支配を主張する帝国貴族団とヴェルフェン家の対立を誘発した[96]。また、ロタール1世の独裁を警戒するピピンとルートヴィヒ2世の思惑も絡み、複雑な権力闘争が繰り広げられることとなった[96][94]。

緊迫した状況の中で、長兄のロタール1世が最初の動きを起こした。ロタール1世は830年、ブルターニュ遠征の失敗による混乱に乗じて父ルートヴィヒ1世を追放し、帝位を奪った[94]。しかし、ピピンとルートヴィヒ2世はこれに反対してルートヴィヒ1世を復帰させた。さらに833年にも同様の試みが行われ、834年にまたもルートヴィヒ1世が復位するなど、ロタール1世と兄弟たちとの争いは一種の膠着状態となった[94]。この争いのさなか、シャルル2世の成人（15歳）が近づきつつあった。母親のユーディトはロタール1世と結び、837年に、フリーセン地方からミューズ川までの地域とブルグンディア（ブルゴーニュ）をシャルル2世に相続させることをルートヴィヒ1世に認めさせた[97]。翌年にはアキテーヌのピピンが死亡し、その息子であるアキテーヌのピピン2世の相続権は無視されるかと思われたが、現地のアキテーヌ人たちはアキテーヌのピピン2世を支持した[97]。

バイエルンを拠点に勢力を拡大したルートヴィヒ2世は、ルートヴィヒ1世がシャルル2世に約束した地域のうち、ライン川右岸のほぼ全域の支配権を主張して譲らず、840年に反乱を起こした[97][96]。この反乱を鎮圧に向かったルートヴィヒ1世は、フランクフルト近郊で急死した[97][96]。
ヴェルダン条約西フランク王国・中部フランク王国・東フランク王国（843年）

ルートヴィヒ1世の死を受けて、イタリアを支配していたロタール1世はローマ教皇グレゴリウス4世やアキテーヌ王ピピン2世と結ぶ一方、ルートヴィヒ2世とシャルル2世が同盟を組んでこれに対応した[97]。841年、同時代の記録においてフランク王国史上最大の戦いとされるフォントノワの戦いで、ルートヴィヒ2世とシャルル2世が勝利し、ロタール1世は逃亡した[98][95]。