Pepino reinou até a sua morte mantendo boas relações com o Papado. Sucederam-lhe seus dois filhos Carlos Magno e Carlomano que dividiram a França entre si. Quando Carlomano morreu em 771, Carlos Magno se tornou rei de toda a França.

A princípio Carlos Magno desenvolveu uma política pouco favorável ao papa. Mas depois de admoestado pelo papa acerca de uma união irregular com uma princesa lombarda, ele mudou de posição, separou-se dela e passou a seguir a política do pai, propícia ao Estado Pontifício. Em 773 novamente os lombardos atacaram os Estados Pontifícios e o Papa Adriano I apelou aos francos. Carlos veio em socorro da Igreja. Sitiou Pavia, a capital dos lombardos e na páscoa de 774 foi a Roma e a confirmou a doação que seu pai, Pepino, fizera ao Papa Estêvão II. Em seguida doou ainda as cidades de Imola, Bolonha e Ferrara ao papa. Poucos meses depois Pavia caiu nas mãos dos francos e o Rei Desidério, dos lombardos rendeu-se. Com isso Carlos Magno tornou-se rei dos Francos e dos lombardos, além de patrício de Roma.

Em 781 desaparece todo vestígio da dominação bizantina na Itália uma vez que os legados de Carlos Magno expulsaram os bizantinos de seus últimos redutos na península itálica. Os papas, desde então passaram a datar seus documentos, contando os anos de seu pontificado e mandam cunhar suas moedas. O Estado Pontifício estava consolidado.

Ninguém negava, naquele final de século, a grande ligação do papado com o reino dos francos. Mas o papa não era um vassalo nem um funcionário do rei. Ao contrário o que o ligava ao rei dos francos era um pacto de amor e fidelidade. Mesmo assim, apareciam em Roma enviados do rei franco que o representavam nas eleições de bispos e transmitiam desejos e protestos do rei interferindo até mesmo nos assuntos internos da Igreja.

Em 795 morreu o papa Adriano I e seu sucessor foi Leão III. O novo papa comunicou sua eleição ao rei da França, Carlos Magno, prometendo-lhe fidelidade nos tratados entre o papado e a França. Carlos Magno respondeu felicitando o Papa Leão III.

Leão III estava inseguro por causa de algumas acusações que foram levantadas contra ele por pessoas ligadas ao seu antecessor na cátedra de Roma. Carlos Magno decidiu ir à Roma em novembro do ano 800 a fim de pôr um fim na  controvérsia. Aos 23 de dezembro de 800 reuniu-se um sínodo em Roma sob a presidência de Carlos Magno. Fiel à antiga norma do Direito Eclesiástico de que "a Sé Apostólica por ninguém pode ser julgada", a Assembléia reunida se absteve de julgar o Papa Leão III. Este repeliu com um juramento as acusações que lhe foram feitas.