En 751 les mérovingiens cèdent la place au Carolingiens. Car après avoir assuré la paix du royaume et relégué dans un monastère Childeric III, le dernier Mérovingien, Pépin le Bref, fils de Charles Martel, se fait élire roi de Francs par une assemblée de grands, et pour la première fois en France, sacrer avec le saint chrême par le saint Boniface.
Mais sa légitimité paraissant douteuse son sacre est recommencé en présence de la reine et de ses deux fils Carloman et le future Charlemagne, à Saint-Denis en 754 par le Pape Etienne II.

Ce dernier interdira par la même aux autres lignées de recevoir la couronne, et recevra en récompense en 756 un territoire conquis sur les lombards.La mort de Pepin en 768 conduit pourtant à un nouveau partage du royaume entre ses fils, partage qui prend fin à la mort prématurée de Carlomane (771), et laisse à Charlemagne l'entière possession du royaume.

Charlemagne "Charles le Grand" règne alors sans partage, et malgré sa cruauté et une vie dissolue, ses contemporains étaient frappés par sa piété. En 774 il conquis la Lombardie dont il se proclame roi, puis fait sacrer par le pape ses fils Pepin et Louis, et en 778, année du désastre de Roncevaux, il conquit la Bavière. Il suit sa lancé sur L'Espagne (future Catalogne), la Bretagne et la Saxe. Charlemagne est alors maître de tout l'occident chrétien, hormis l'Angleterre. Alors le Pape Léon III pour mieux l'attacher à la bonne cause le couronne empereur le 25 décembre 800, pour le plus grand mécontentement de la cour de Bysance ( qui ne le reconnaîtra qu'après sa mort).

A sa mort en 814, Charlemagne ne laisse qu'un fils, Louis le Pieux, mais ce dernier confie le titre impérial à son fils aîné Lothaire, en ne laissant au deux autres, Pépin et Louis, que de petits royaumes. Mais la seconde épouse de Louis lui donne un quatrième fils, le future Charles le Chauve, et il décide de l'avantager par rapport à ses trois frères aînés. Les trois fils font détrôner le père en 833, puis il est rétablit sur le trône, mais à sa mort en 840 une guerre de succession éclate entre les fils restants.

En 843 est signé le traité de Verdun ; Lothaire garde le titre d'Empereur en recevant la France médiane (de la mer du nord à Rome), Louis reçoit la partie orientale (de l'est du Rhin au nord des Alpes), et Charles le Chauve la partie occidentale ( à l'est d'une ligne Escaut, Meuse, Saône, Rhône). Mais après la mort de Lothaire en 855, et plusieurs partages du royaume, Charles le Chauve qui, pour son propre compte avait réussi à pacifier l'Aquitaine, réussit à récupérer la couronne impériale (875 ) peut de temps avant sa mort (877). A la mort de Charles le Chauve, son fils Louis II le Bègue contribuera fortement à l'affaiblissement du pouvoir royal en distribuant des bénéfices. La couronne impérial lui échappe ainsi qu'à ses deux fils Louis III et Carloman , qui se partagent le royaume.

A la mort de Carloman en 884 (dernier survivant) les grands appellent l'empereur Charles le Gros (fils de Louis le Germanique) à régner sur la France. Mais son incapacité lui valut d'être déposé en 887. Dès 888 les grands choisissent alors comme roi un non carolingien, Eude comte de Paris, fils de Robert le Fort (ancêtre des futures capétiens), que Charles le Chauve avait jadis chargé de défendre la région située entre la Loire et la Seine contre les Normands. A la tête de l'une de ses principautés qui affaiblissait le pouvoir royal, Eude ne pouvait que combattre le carolingien légitime, Charles le Simple qui réussit à se faire sacrer en 893, mais qui ne peut régner qu'à la mort de Eudes (898), lequel avant de mourir reconnaît ses droits. Charles le simple fait l'erreur de s'emparer de la Lotharingie dont il avait été élu roi en 911, et les grands élisent à sa place en Francie occidentale Robert I, le frère de Eude qui est tué au combat en 923 par Charles le simple, avant que ce dernier ne soit lui même mis en déroute par Hugues le Grand (fils de Robert I), qui dès lors devient l'arbitre du jeu politique. Il fait élire en 923 comme roi Raoul de Bourgogne qui n'est autre que son gendre.

A la fin de son règne en 936, Hugues le Grand continuant son rôle d'arbitre et ne voulant pas lui même de la couronne (la réservant peut être pour son fils Hugues Capet) eut l'idée de faire appel au fils même de Charles le Simple, Louis IV, donc un carolingien, qui vit en Angleterre, d'où son surnom Louis d'Outremer. Le nouveau roi étant âgé de 15 ans, Hugues le Grand pensa le manipuler, mais Louis IV se révolte contre son protecteur, et tout son règne ne fut qu'une tentative d'échapper à son emprise croissante qui après sa mort (954) s'exerça aussi sur son fils Lothaire. Hugues le Grand avait d'ailleurs exigé en compensation de son accord à l'élection de ce dernier, l'Aquitaine et le Duché de Bourgogne. Mais Lothaire ne se laisse pas manipuler.

Hugues le Grand meurt en 956, et Lothaire veut récupérer la Lotharingie, provoquant une réaction de l'Empereur Othon II qui arrive en 978 aux portes de Paris. L'engrenage qui allait provoquer la chute des Carolingiens était enclenchée. A la mort de Lothaire (986) son fils Louis V, qu'il avait jugé prudent de faire sacrer de son vivant lui succéda, mais son règne au cours duquel il s'opposa à l'archevêque Adalbéron de Reims (ami de Hugues Capet) fut trop bref pour qu'il puisse arrêter l'ascension des futures capétiens. Et comme il meurt en 987 sans enfants, l'archevêque Adalbéron pousse à l'élection Hugues Capet.