семьей оказался в плену, которого удалось избежать его сыну Адальгису, бежавшему в Константинополь из Вероны, также капитулировавшей перед франкскими войсками.
5 июня 774 года в жалованной грамоте Карла монастырю в Боббио появился титул «короля франков и лангобардов» (rex Francorum et Langobardorum). Под тем же годом в «Анналах франкского королевства» сообщалось, что Карл получил признание представителей лангобардских городов. Между франкским и лангобардским королевствами сложилась личная уния. Но весной 776 года проявились первые признаки оппозиции новому королю, против которого восстал назначенный им герцог Фриуля, лангобард Руотгад, привлекший на свою сторону некоторые города. В результате предпринятой Карлом экспедиции Руотгад был убит, а Фриуль, Тревизо и другие города, оказавшие ему поддержку, заняты франками. Позже была проведена реформа административно-территориального управления. На месте лангобардских герцогств, из которых продолжили существование лишь Сполето и Беневент, созданы графства, чьи правители из числа франков постепенно сформировали новую региональную элиту, деятельность которой контролировалась через «государевых посланцев» (missum).
Во время второго пребывания Карла в Риме на Пасху 781 года Адриан I короновал его малолетних сыновей, Пипина и Людовика (от третьего брака с Хильдегардой), соответственно, королями Италии и Аквитании. Карл сохранил за собой титул «короля франков и лангобардов», а его сыновья по достижении дееспособного возраста исполняли функции наместников. Так было положено начало итальянскому королевству (Regnum Italiae), включавшему северную и среднюю часть Апеннинского полуострова (за исключением Папского государства, где Карл действовал на правах патриция Рима).
В 786 году Карл начал поход на Беневент. Арехис II, зять Дезидерия, который после его падения объявил себя независимым от лангобардского королевства правителем, приняв вместо титула герцога титул князя (princeps), пытался предотвратить наступление добровольным изъявлением покорности, но не добился результата из-за сопротивления папы. После вторжения войск Карла в Капую в 787 году он признал зависимость от франков на более жестких условиях, включая выдачу заложников, среди которых находился его младший сын Гримоальд. После внезапной кончины Арехиса, его старшего сына Ромоальда и активизации поддерживавших Адальгиса византийцев Карл вернул в Беневент Гримоальда вместе с герцогом Сполето Гильдебрандом, давшим византийцам отпор в Калабрии в 788 году. Гримоальд, балансировавший между франками и византийцами, был недолго лоялен Карлу, что с начала 790-х годов привело к неоднократным столкновениям с его сыном Пипином. Как рассказывает автор «Истории беневентских лангобардов» Эркемперт, Пипин через послов заявил Гримоальду, что как его родитель Арехис подчинялся королю Дезидерию, так и он хочет попробовать распоряжаться Гримоальдом, а тот ответил, что был рожден от благородных и свободных родителей и верит, что при поддержке Бога будет свободным всегда. Последовавшая за этим заявлением война (801–802), несмотря на отдельные успехи каролингских войск, привела к тому, что в плен к беневентцам попал герцог Сполето Винигис, отпущенный на свободу в 803 году. Три года спустя Гримоальд скончался.
Пипин принимал участие и в законотворческой деятельности отца. От его имени в 787 году был издан один из трех капитуляриев (так называемый Павийский капитулярий), регулировавший порядок общественных отношений в королевстве и дополнявший два капитулярия Карла (так называемые Мантуанские капитулярии), регулировавшие отношения с представителями церкви.
Карл получил императорскую корону из рук папы Льва III (795–816), оказав ему поддержку в борьбе с политическими противниками, в рядах которых находились родственники Адриана I. Устроив заговор против понтифика, они напали на него во время праздничной процессии в день святого Марка, 25 апреля 799 года, и подвергли заключению в монастыре Святого Эразма, откуда Лев III был освобожден благодаря содействию своих сторонников. После этого он покинул Рим под защитой Винигиса Сполетского и отправился за помощью в Падерборн ко двору Карла, который стал арбитром в споре между папой и его оппонентами, также апеллировавшими к франкскому королю. Следственная комиссия во главе с архиепископами Зальцбурга и Кельна водворила понтифика в Риме и произвела судебный процесс в отношении заговорщиков, окончательное решение участи которых осталось за Карлом. Король прибыл в Рим 24 ноября 800 года. После того как Лев III публично поклялся в непричастности к инкриминируемым ему преступлениям, заговорщики были приговорены к смертной казни, которая была заменена высылкой во франкское государство.
В день Рождества, 25 декабря 800 года, Карл был коронован Львом III в церкви Святого Петра, после чего, «оставив имя патриция, назвался императором и августом» — говорилось в «Анналах франкского королевства». Из этих слов можно заключить, что внимание акцентировалось на повышении статуса франкского короля как протектора Рима. Биограф Карла Эйнхард сообщает, что он не желал этого и, если бы знал о намерениях папы, то, несмотря на праздник, не пошел бы в церковь. Однако, по свидетельству других современников, коронация подготавливалась заранее. Составитель «Лоршских анналов» писал, что идея коронации Карла возникла у папы и собравшихся в Риме епископов потому, что правительницей Византии, которая с 476 года считалась правопреемницей Западной Римской империи, в то время была женщина (императрица Ирина). Поэтому было признано целесообразным присвоить императорский титул Карлу как правителю Италии, Галлии, Германии и Рима, который являлся резиденцией римских императоров, а сам Карл, по утверждению хрониста, не отверг эту просьбу.
Коронация Карла была представлена как следствие его успешной экспансионистской политики, благодаря чему впервые за 400 лет в Западной и Центральной Европе сложилась «сверхдержава», оспаривавшая имперскую правопреемственность у византийских императоров, отношения с которыми периодически обострялись из-за экспансии франкских королей в Италии. Через несколько лет между Карлом и императором Никифором I, сместившим императрицу Ирину, вспыхнула война (806–812). По ее итогам один из преемников Никифора Михаил I признал за Карлом императорский титул. В свою очередь Карл отказался от протектората над Венецией и Далмацией, который был установлен по соглашению с представителями этих земель, посетившими его зимой 805–806 года, но на практике оказался эфемерным. Попытка короля Пипина расквартировать войска на венецианской территории, предпринятая в 810 году, встретила отпор на острове Риальто.
6 февраля 806 года в Тионвиле Карл произвел раздел королевств между сыновьями Людовиком, Пипином и Карлом. Согласно этому документу, утвержденному представителями франкской аристократии и папой Львом III, которому он был отправлен через Эйнхарда, Людовик помимо Аквитании получил Гасконь, часть Бургундии, Прованса и Септимании. Пипин кроме итальянского королевства должен был распространить свою власть на Баварию, присоединенную к франкскому королевству в 788 году после ареста еще одного зятя Дезидерия, баварского герцога Тассилона III, и часть Аламаннии по восточному берегу Дуная. Оставшаяся часть франкских, бургундских, саксонских, тюрингских и аламаннских земель была назначена старшему сыну Карлу. Этот раздел так и не был реализован на практике, поскольку в июле 810 года скончался Пипин, а в декабре 811 года умер Карл. Младший из братьев, Людовик (Благочестивый), коронованный соправителем отца
