查理经过长久的战争，终于在西方建立了一个庞大的帝国。这时法兰克国家的版图往东直达易北河和多瑙河，往南包括现在意大利的大部分地区，往西直到厄布罗河，往北直达北海，疆域已经非常的大了，可与昔日的西罗马帝国相媲美。随着战争的节节胜利，查理的威信也日益提高，查理称帝的条件也日趋成熟。
自从“丕平献土”以来，罗马教皇一直处于法兰克王国的卵翼之下。查理征服了伦巴底王国以后，解除了伦巴底人对教皇的威胁，罗马教皇对査理感恩戴德。新任教皇利奥三世对查理阿谀奉承，奴颜婢膝地请求查理派遣使臣接受罗马居民对他宣誓效忠，承认查理为罗马的君主。这个行动激起素怀不满的部分罗马贵族，他们密谋推翻利奥三世。
公元799年，罗马贵族以利奥三世生活放荡、品行不端为藉口发动政变，囚禁了利奥三世，并想把他的眼晴弄瞎。但是利奥三世越狱脱逃，他跨过阿尔卑斯山，来到于萨克森的帕德旁附近查理大帝的营帐避难，请求保护。查理派遣使节赴罗马调查，发现教皇确有不少丑行，但是他们无权对教皇审讯。于是查理于亲赴罗马调查，在查理的坐镇下召开宗教会议。查理想着奥利对他的忠心，就偏向了他。让利奥三世当众发誓否认他的罪行后，依然保持了教皇的宝座。
为了报答查理利奥三世，教皇在圣诞节那一天，当查理跪在圣彼得教堂做弥撒时，他很突然的拿出一顶金冠戴在查理的头上，高呼：“查理奥古斯都，这位伟大的带来和平的罗马人皇帝，万寿无疆和永远胜利”。事先查理对教皇这个行为是一点也不知道的，他自己都很意外。不过事后根据说：当初他能够提前知道教皇的意图，他圣诞节是怎么也不会进教堂的，尽管那天是重要的节日。”很难确定查理是否真的不知道教皇这次总的策划。查理想称帝恐怕是不成问题的，至于他为什么对教皇加冕的行动表示后悔，让他自己不开心。现在历史学家众说纷纭，莫衷一是。这也可以说是世界历史上一个小小的“谜"
新兴的帝国最初没有得到拜占廷帝国的承认，因为拜占延帝国历来自认为是罗马帝国的唯一的继承者。尽管如此，查理大帝帝国在当时欧洲国际事务中威望很高。西班牙的阿斯图里亚王向查理大帝称臣，苏格兰正和爱尔兰诸部落的酋长竭力表示愿和皇帝保持友好关系。
巴格达哈里发诃伦同查理大帝建立了十分密切的关系，并派遺使者送给理大帝香料、袍服、香脂、松香、香水、各种膏药和药材等贵重物品。甚至为了满足查理大帝的请求，把自已仅有的一只大象也送给了他。查理大帝也向巴格达哈里发回赠了西班牙出产的马匹和骡子、各种颜色的弗里西亚袍服。十几年后，拜占廷皇帝也不得不正式承认查理为法兰克国家的皇帝。
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