在降服了阿瓦尔人之后，王国的头衔已经不适合拥有如此广袤领土了，而帝国头衔显然在欧洲，只有继承了罗马帝国遗产的拜占庭才有资格享用。但是没过多久这个机会已经悄悄的来了。
公元795年，伦巴第王国灭亡的间接推手，罗马教宗阿德里安一世去世。在他去世之后，罗马教廷为了避免查理曼来干涉教宗的选举，仓促的推选出了一位出身一般的利奥成为新教宗，称之为利奥三世。但是，在教廷之中，一些阴谋家却认为，教宗应该由出身显赫的人来担任，而这位新推选出来的利奥三世明显不是他们心中合适的人选。这些阴谋家决定使用阴招让利奥三世不再担任教宗的职位。
公元799年四月末，外出的利奥三世突然遭遇不明身份暴徒的袭击，这些暴徒使劲挑教宗的舌头，并且试图把他弄瞎。利奥三世因为疼痛而晕了过去，幸亏查理曼的两位使者在现场，将利奥三世救了出来，并在斯波莱托公爵的保护下逃出了教宗国，到达了查理曼此时所在的帕德伯恩。一年之后，利奥三世在查理曼的支持之下，稳定住了局面，并且流放了反对派。
利奥三世为了回报查理们对自己的支持。在公元800年年末，利奥三世为查理曼加冕为“罗马皇帝”，法兰克王国成功的晋升为法兰克帝国。这里我想有人就要问了，不是已经有“罗马皇帝”在君士坦丁堡吗？为什么查理曼也能成为“罗马皇帝”？其实很简单，在当时，罗马教廷也认可罗马帝国只有唯一的皇帝，可是在公元797年，拜占庭伊苏里亚王朝皇帝君士坦丁六世被母亲伊琳娜罢黜并将他的双眼刺瞎，而伊琳娜则在众人的拥护下成为了拜占庭帝国历史上的第一位女皇帝。欧洲古代和中国古代对于皇位是一样的，都是男性优先。更何况伊琳娜和伊苏利亚家族没有任何血缘上的关系，所以罗马教廷并不承认伊琳娜这个女皇，因此查理曼当上“罗马皇帝”是继承被废除的君士坦丁六世的“罗马皇帝”的头衔，而不是西罗马末代皇帝罗慕路斯-奥古斯都。所以才导致了在公元800年，所谓的名存实亡的“罗马帝国”同时出现了两位“罗马皇帝”
法兰克和罗马教廷不承认东方的女皇，而在拜占庭等等历史书中，则将查理曼成为“篡位者”，这就让拜占庭帝国于法兰克帝国的关系瞬间降至冰点。不过幸运的是，两个帝国之间并不相连，所以两个国家打不起来。可是，没过多久，查理曼就把原本在拜占庭手上的威尼托地区拿了过来，并将属于拜占庭法理领土的克罗地亚划到了自己的势力范围。查理曼的这种行为，让双方开始兵戎相见，大打出手。
不幸中的万幸是，双方的冲突规模有限，因为，查理曼对于远征拜占庭有所顾虑，因为离得远，鞭长莫及。而拜占庭此时面对着保加利亚和阿拔斯王朝的双重威胁，所以没精力去对付实力强大的法兰克帝国。所以双方首选的解决方案就是用外交来解决问题。
到了公元802年，查理曼突然涌现出一个非常大胆的想法。这个想法就是，自己和伊琳娜结婚，实现两国的统一，如果这个想法成为现实，那么如今的欧洲就不是现在的这个样子了，将会有翻天覆地的变化，历史也将会重写。要知道，两大欧洲强国合并，那还会有谁能阻挡的了他们的扩张之路？
但是历史告诉我们，查理曼的这个联姻计划失败了。具体原因不是查理曼异想天开，二世在于当年的伊琳娜被自己的财政大臣尼基弗鲁斯罢黜并且流放，伊琳娜甚至都没有收到查理曼关于联姻的建议，而拜占庭帝国的皇帝自然就是尼基弗鲁斯本人了，查理曼的计划就这样泡汤了。
尼基弗鲁斯成为新皇帝之后，开启了拜占庭短暂的尼基弗鲁安王朝，此时查理曼基本停止了他的领地扩张的步伐，除了在公元805年降服了东北方向的波西米亚，以及击退了北边维京人的骚扰之外，也就没有什么大的事情发生，最主要的还是于拜占庭帝国的关系上。
查理曼为了解决于拜占庭的矛盾，在公元811年，查理曼写了一封信给尼基弗鲁斯，希望能够找到解决方案，化解矛盾。貌似上帝希望法兰克帝国于拜占庭帝国出现矛盾，因为当查理曼写信给尼基弗鲁斯的那年，尼基弗鲁斯在出征保加利亚的中途，遭到伏击，被保加利亚人俘虏，然后被杀。不过幸运的是，尼基弗鲁斯有一个继承人，迈克尔一世（不是美国跳舞的迈克尔）。尼基弗鲁斯的继承人迈克尔一世继位后，在公元812年的一月中旬与查理曼达成了协议，史称《亚琛协议》，协议规定，双方以兄弟国相称；协议中还规定，法兰克将威尼托以及达尔马提亚部分地区归还给拜占庭。《亚琛协议》的成功签署，算是暂时解决了两国之间的矛盾。但是，这个矛盾并没有化解，日后这个矛盾还是存在，一直持续到公元1453年，拜占庭帝国灭亡。
《亚琛协议》的签署还对一个地方造成巨大的影响。由于拜占庭无暇管理威尼托和达尔马提亚的部分地区，于是这些地方，就委任给了第十任威尼斯总督雅尼洛代为管，威尼斯被授予极大的自治权，首次获得了铸币权，并且第一座总督府也在这里诞生。从这时开始，威尼斯这个毫不起眼的商业共和国开始走上了历史舞台。
在公元814年的一月末，也就是《亚琛协议》签署后的两年，七十一岁的查理曼在法兰克帝国首都亚琛去世，从公元768年继位到公元814年去世，查理曼一共统治了法兰克帝国四十六年（包含法兰克王国时期和法兰克帝国时期）。在查理曼统治时期，在后世被称之为“加洛林复兴”时期。
查理曼的统治时期，改变了中世纪早期的欧洲，尤其是西欧蛮荒的局面，在多方面都有深远的影响。政治上，法兰克彻底脱离了部落时代，最高统治者拥有了极大的权力，可以负责挑选继承人，制定法律，领导军队，保护教会等等；军事上，先进的攻城技术和后勤保障体系逐渐的被人所重视起来，马匹更广泛的运用在作战和运输之中；经济上，由于西欧缺乏金矿，所以查理曼废除了以黄金作为基础货币的政策，转而与当时的麦西亚合作，用白银制作钱币，可惜的是，这套经济体系在查理曼去世后不久就崩溃了，除了改用白银制作钱币外，查理曼还指定了会计准则，对收入和支出的费用记录方式做出了严格的规定；在文化上，查理曼酷爱读书，甚至在吃饭的时候还要让人在一旁拿书念给他听，在当时没有印刷技术的时期，查理曼鼓励教士们将各种书籍抄录下来，翻译成各自的母语，为文化的传播和流传做出了巨大的贡献。由于查理曼重视书籍，大部分手抄本都被保留了下来。查理曼还创建了皇家图书馆，用以制作和收录历史、诗歌、神学、音乐、艺术等方面的书籍，在查理曼的影响下，各种私人图书馆也开始纷纷出现，甚至在那个时候，就出现了和我们现在图书馆一样的押金借书的制度。
虽然查理曼是一个战争狂人，从他完全控制法兰克王国开始，就一直四处征战，但是他并不是一位武夫，他统治下的法兰克也不想我们所认为的中世纪其他欧洲国家那样死气沉沉。但是，就算查理曼再厉害，最后的结果都和其他国家一样，所有的政策最后的结果一定是人走茶凉。
查理曼一共有四个儿子，多为女儿，可是，令人惊讶的时，查理曼并没有将自己的女儿嫁出去。而他的第一位儿子“驼背”丕平，原本是继承人，但由于它在公元792年计划刺杀查理曼，因此被剥夺了继承的权力，关进了修道院里；次子是小查理，在“驼背”丕平被废之后，小查理被立为继承人，同时也被封为纽斯特里亚和法兰克尼亚的国王，可以说查理曼对小查理寄予厚望，但天不佑，小查理在公元811年先一步去世；三子是丕平-卡洛曼，在公元781年被封为伦巴第国王，但在公元810年，在对威尼斯的围攻中，不幸受伤，随后在米兰去世，在查理曼的同意下，其王位由他的私生子伯纳德继承。
查理曼最小的儿子“虔诚者”路易无疑是最大的赢家，因为他活到了最后，他的三个哥哥都先他而去，查理曼死后，王位只能传给他。“虔诚者”路易在公元781年被封为阿基坦国王，小查理去世之后，被立为继承人，最终成为法兰克帝国的皇帝。
不过法兰克帝国在“虔诚者”路易的统治之下，陷入了内乱，最终查理曼的三个孙子将帝国一分为三，也就是现在德国、法国和意大利的前身。
