Po smrti otca Pipina III. Krátkeho sa delil najskôr o moc a kráľovstvo s bratom Karolmanom, ktorý však čoskoro zomrel a tak sa Karol stal jediným franským vládcom. Expanziou Karola Veľkého vznikla za jeho vlády koncom 8. a začiatkom 9. storočia v západnej Európe obrovská ríša. Na východe siahali jej hranice až po Labe a stredný Dunaj, na juhu po Apeniny, na juhozápade po rieku Iber, ako prírodné hranice jej slúžili Atlantický oceán a Severné more.
Mapa zobrazujúca územné zisky Karola Veľkého pre Franskú ríšu (v modrom)
Karol rozšíril svoju ríšu všetkými smermi. Podporoval pápeža Hadriána I. v boji proti Longobardom a po porážke ich kráľa Didiera (773) sám prijal titul longobardského kráľa. Potvrdil pápežovi panstvo nad ravenským exarchátom a roku 781 sa presne určili hranice pápežského štátu. Z krajiny Longobardov a vojvodstva Spoleta vzniklo Talianske kráľovstvo, ako samostatný celok Franskej ríše. Za jeho kráľa bol pomazaný Karolov štvorročný syn Pipin. V tom istom čase čelil Karol akvitánskej snahe o samostatnosť vytvorením Akvitánskeho kráľovstva pre svojho syna Ľudovíta. Chcel ovládnuť aj oblasti za Rýnom, ktoré sa sústavne bránili uznaniu franskej zvrchovanosti.
Viac ako tridsať rokov (772 – 804) trvali kruté boje proti pohanským Sasom, ktorí sídlili v dolnom Nemecku. Krvavé represálie sa spájali s násilným obracaním na kresťanstvo a presídľovaním Sasov do iných oblastí. Po ovládnutí ich územia tu zaviedol Karol franskú grófsku správu, poskytol Sasom rovnaké práva ako mali obyvatelia jeho ríše a dal tiež spísať ich vlastné saské právo (802 – 803). Potlačil aj vzburu bavorského vojvodu Tassillona a Bavorsko stratilo roku 788 úplne svoju nezávislosť. Podnikol dve vojenské výpravy proti Avarom a úplne vyvrátil ich štát v Panónii. V Podunajsku založil dve pohraničné marky, kde sa sústredila misijná činnosť cirkvi, zameraná na christianizáciu Slovanov.
Ani na juhozápadnej hranici Karlovej ríše nevládol pokoj. Karolove vojská zasiahli do vnútorných rozporov medzi Arabmi na Pyrenejskom polostrove. Ich výprava sa však roku 778 skončila porážkou v Roncevalskom priesmyku (je známa z Piesne o Rolandovi). Až roku 795 dobyli Frankovia časť územia za Pyrenejami, kde Karol založil španielsku marku so sídlom v Barcelone.
Na Vianoce roku 800pápežLev III. korunoval Karola Veľkého v rímskej katedrále sv. Petra za cisára. Korunovácia spôsobila spočiatku napätie medzi Franskou ríšou a Byzanciou, ktoré neskôr prerástlo v ozbrojený boj. Karolov syn Pipin zaútočil na benátske ostrovy a dalmatský prístav Zadar. Byzancia napokon uznala Karolovu cisársku hodnosť (812). Odvtedy mal kresťanský svet dvoch cisárov a dve nezávislé cisárstva: východné a západné.
Karol usiloval o jednotnú správu svojej krajiny; rozdelil ju na grófstva. Okrem toho zaviedol zvláštnu inštitúciu kráľovských poslov (missi dominici); zabezpečovali spojenie medzi rôznymi časťami ríše a starali sa o splnenie panovníkových príkazov. Každoročne zvolával zhromaždenia cirkevných aj laických hodnostárov. Vydával písomné kráľovské nariadenia – kapituláriá. Napriek tomu zostala Karlova ríša konglomerátom rôznorodých území.
Vzdelanosť a umenie
Karol podporoval rozvoj vzdelanosti, staral sa o zakladanie a rozkvet škôl pri kláštoroch a biskupstvách. Za jeho vlády sa začalo písať čitateľne upraveným písmom – karolínskou minuskulou. V kláštoroch sa opisovali diela klasických autorov, ktoré slúžili ako vzor pre správnu latinčinu. Karol povolal na svoj dvor najlepších európskych učencov svojho času: Alcuina z anglického Yorku, Pavla Diakona z Longobardie, Einharda z Nemecka, Teodulfa z vizigótskeho Španielska.
Rozvíjala sa aj architektúra a výtvarné umenie. Rozvoj vzdelanosti, aj keď len v malopočetnej vrstve kňazov, nadviazal na intelektuálne dedičstvo minulosti a pomohol ho ďalej zachovať. Oprávnene sa teda o tomto období hovorí ako o karolínskej renesancii.
