Будучи христианами, лангобарды тем не менее хотели держать пап в подчинении, диктовать им свою волю, а при случае вполне могли захватить папские земли. В 772 г. новый папа Адриан сблизился с Карлом Великим, и заключенный между ними союз позволил одержать победу над Дезидерием: в 773 г. многочисленная армия франков перешла через Альпы, преодолев перевалы, долгое время находившиеся под контролем лангобардов. С сентября 773 по июнь 774 г. франки осаждали Павию, столицу государства лангобардов. Жители Сполето решили пойти на союз с папой, и тот назначил им в правители герцога Хильдебранда. Побежденного Дезидерия заставили постричься в монахи и заточили в монастырь в Корби. С 5 июня 774 г. Карл стал носить титул
В 786 г. Карл Великий решил «подчинить своей власти оставшуюся часть королевства, столица которого и так уже была в его руках». Ловко лишив Арихиза поддержки греков, он проник на территорию герцогства Беневенто, где взял заложников и дань в размере семи тысяч золотых солидов. В 787 г. Арихиз умер, и во главе герцогства встал воспитанный при дворе франков Гримоальд; после провала нескольких робких попыток принимать независимые политические решения, он подчинился воле Карла.
Итальянское королевство было присоединено к королевству франков, и в нем были приняты франкские законы. Тем не менее на его территории образовалось особое владение, где управлял собственный король и продолжали сохраняться местные традиции. Среди вновь завоеванных земель это единственный пример такой автономии. Рим, память об империи, сокровища художественной культуры, соседство с Византией — все это объясняет особое положение, занимаемое королевством Италии. Карл Великий победил лангобардов, однако главный успех его заключался не столько в покорении этого народа, сколько в завоевании Италии. Организационное устройство созданного им государства пришлось королю по душе, и он использовал уже оправдавшую себя структуру при создании королевства для своего малолетнего сына Людовика, а именно королевства Аквитанского, простиравшегося от Луары до Роны. Аквитания, область с античными традициями, получила собственного короля; впрочем, последний уже в силу своего юного возраста (ему исполнилось три года) находился в полной зависимости от отцовской власти.