Арабы предприняли одно за другим несколько вторжений на Сицилию: в 720, 727, 728, 730, 732, 752 и 753 гг. Попытки вторжения были прекращены на некоторое время из-за волнений и внутренних конфликтов на захваченных арабами территориях в Африке, но в 827 г. они возобновились. В Тунисе и Алжире образовалось независимое от халифата арабское государство во главе с династией Аглабидов, правившей с 800 по 909 г. Представитель этой династии эмир Сиядет-Аллах I воспользовался восстанием против Византии на Сицилии и предпринял неожиданное нападение на Сиракузы. Арабский флот вышел из Суз в 827 г., однако византийцы вели боевые действия очень энергично и византийский флот освободил Сиракузы от осады.
Арабы получили подкрепление, сначала из Испании, а затем из Африки. В августе—сентябре 831 г. после годовой осады они взяли Палермо и получили, таким образом, оплот обороны на Сицилии. Однако, несмотря на все это, византийцы продолжали яростно сражаться как на суше, так и на море. Им тем не менее не удалось предотвратить взятие арабами, при поддержке неаполитанцев, Мессины в 843 г. В 850 г. главный опорный пункт византийской обороны на Сицилии был взят приступом, а Сиракузы после героической обороны пали 21 мая 878 г.
В то время как Византия пыталась отстоять Сицилию, Карл Великий сражался с арабами-магометанами на границе с Испанией. В 778 г. направленная им армия потерпела поражение под Сарагосой, а ее арьегард был уничтожен у Ронсеваля. Карл стал придерживаться оборонительной тактики до тех пор, пока арабы в 793 г. не вторглись в Септиманию. Тогда он предпринял в 795 г.
Испанский поход, который был использован его сыном Луи, королем Аквитании, для того, чтобы в 801 г. занять Барселону. После нескольких провальных попыток, из которых особенно неудачной была попытка добиться успеха стремительным броском, предпринятая в 810 г. Ингобертом, Луи в 811 г. удалось наконец взять Тортосу. Однако он не сумел взять Уэску и дальше продвинуться не смог.
На самом деле Карл Великий встретил в Испании очень упорное сопротивление, и Эгингард явно преувеличивает, утверждая, что Карл занял всю территорию страны до реки Эбро. В действительности же Карл вышел к Эбро лишь в двух местах: в долине, расположенной в ее верховьях севернее Наварры, и в долине в низовьях рядом с Тортосой, если исходить из того, что Тортоса действительно была взята франками.
Карл Великий сумел извлечь столь малую выгоду из взятия Барселоны по той причине, что у него не было флота. Он ничего не мог противопоставить арабам, владевшим Тунисом, испанским побережьем и расположенными рядом с Испанией островами. Он пытался защитить Балеарские острова и одержал несколько незначительных побед. В 798 г. эти острова были разграблены арабами. На следующий год островитяне попросили Карла прислать войска для защиты, и эти войска наверняка были перевезены на острова на кораблях самих островитян. В сражениях с арабами, судя по всему, был достигнут успех, поскольку Карлу направили в качестве трофеев арабские знамена и знаки отличия. В то же время нет никаких свидетельств, что после этого франки продолжали оставаться на Балеарских островах.
Карл Великий практически постоянно вел боевые действия в районе Пиренеев. Ему играли на руку распри и внутренние конфликты, имевшие место в халифате. В 765 г. представителем династии Омейядов был создан Кордовский эмират, который не признал власть Аббасидов в Багдаде. Это было на руку франкам, поскольку теперь и те и другие были вынуждены искать их расположения и считаться с ними.
В других районах Средиземноморья Карл Великий имел мало успехов. В 806 г. арабы захватили небольшой остров Пантеллерия юго-западнее Сицилии и продали обнаруженных там монахов в рабство в Испанию. Карл их выкупил. В том же году сын Карла Пипин, который был королем Италии, попытался выбить арабов с Корсики, где они обосновались и укрепились. Он снарядил флот и, как пишут летописцы, жившие во времена правления Каролингов, овладел островом. Однако на следующий год Корсика вновь перешла в руки неприятеля.
Карл немедленно послал против них своего полководца Бурхарда, который заставил арабов ретироваться; в этом сражении они потеряли 13 кораблей. Однако это вновь оказался лишь временный успех; в 808 г. папа Лев III, обсуждая с Карлом вопрос о защите итальянского побережья, умолял его позаботиться и о Корсике. Есть все основания считать, что в 809 и 810 гг. арабы заняли Корсику и Сардинию.
Ситуация для франков ухудшилась, когда после внутренних конфликтов и неурядиц на севере Африки было создано арабское государство, управляемое династией Аглабидов, которое признало багдадского халифа Гаруна ар-Рашида.