Diversitatea prodigioasă de activități ale lui Carol cel Mare în primii 30 de ani de domnie a fost preludiul a ceea ce unii contemporani și mulți observatori de mai târziu au considerat ca fiind evenimentul culminant al domniei sale: încoronarea sa ca împărat roman. Într-o parte considerabilă, acest eveniment a fost consecința unei idei modelate de interpretarea dată acțiunilor lui Carol cel Mare ca domnitor. De-a lungul anilor, unii dintre principalii consilieri politici, religioși și culturali ai regelui au devenit convinși că sub egida regelui și a poporului franc se contura o nouă comunitate, pe care, așa cum a mărturisit un papă, „Domnul Dumnezeul lui Israel a binecuvântat-o”. Ei vorbeau despre această comunitate ca despre imperium Christianum, cuprinzându-i pe toți cei care aderau la credința ortodoxă proclamată de biserica romană. Această comunitate a acceptat dominația unui monarh aclamat din ce în ce mai mult ca fiind „noul David” și „noul Constantin”, gardianul creștinătății și executorul voinței lui Dumnezeu. Preocuparea pentru bunăstarea imperium Christianum a fost sporită de faptul că împărații eretici de la Constantinopol erau percepuți ca fiind nepotriviți să pretindă autoritate asupra comunității creștine – mai ales după ce o femeie, Irene, a devenit împărat oriental în 797. Într-un sens mai larg, evoluțiile din secolul al VIII-lea au produs în lumea carolingiană percepția că Occidentul latin și Orientul grec erau divergente în moduri care negau pretențiile universaliste ale împăraților orientali.
Atunci, în 799, a apărut o amenințare și mai mare la adresa bunăstării imperium Christianum. Capacitatea papei de a conduce poporul lui Dumnezeu a fost pusă sub semnul întrebării atunci când papa Leon al III-lea a fost atacat fizic de o facțiune de romani, inclusiv de înalți funcționari din curia papală, care credeau că acesta se făcea vinovat de tiranie și de abateri personale grave. Leon a fugit la curtea protectorului său, al cărui rol de rector al creștinătății era acum dezvăluit în mod dramatic. Carol cel Mare a asigurat o escortă care l-a restaurat pe Leon al III-lea în funcția papală; apoi, după consultări extinse în Franța, a mers la Roma la sfârșitul anului 800 pentru a se confrunta cu problema delicată de a-l judeca pe vicarul Sfântului Petru și de a restabili ordinea în statele papale. După o serie de deliberări cu notabilitățile clericale și laice francești și romane, s-a aranjat ca, în loc să fie judecat, papa să depună public un jurământ prin care să se purifice de acuzațiile care i se aduceau; unele indicii din dosar sugerează că aceste deliberări au dus și la o decizie de redefinire a poziției lui Carol cel Mare. La două zile după actul de purificare al lui Leon, în timp ce Carol cel Mare asista la slujba din ziua de Crăciun în bazilica Sfântul Petru, papa i-a pus o coroană pe cap, în timp ce romanii adunați pentru închinare l-au proclamat „împărat al romanilor”.”
Istoricii au dezbătut mult timp unde ar trebui plasată responsabilitatea pentru acest eveniment dramatic. În ciuda afirmației lui Einhard, biograful de la curtea lui Carol cel Mare, că regele nu s-ar fi dus la Sfântul Petru în acea zi fatidică dacă ar fi știut ce urma să se întâmple, dovezile nu lasă prea multe îndoieli că regele și papa au colaborat în planificarea încoronării: restaurarea Imperiului Roman în Occident era avantajoasă pentru amândoi. Având în vedere poziția fragilă a papei în acel moment și înclinația regelui pentru acțiuni îndrăznețe, pare foarte probabil ca Carol cel Mare și consilierii săi să fi luat decizia cheie care implica un nou titlu pentru rege, lăsându-l pe papă să organizeze ceremonia care ar fi oficializat decizia. Noul titlu i-a acordat lui Carol cel Mare autoritatea legală necesară pentru a-i judeca și pedepsi pe cei care au conspirat împotriva papei. De asemenea, a oferit o recunoaștere adecvată a rolului său de conducător al unui imperiu format din popoare diverse și de gardian al creștinătății ortodoxe și i-a conferit un statut egal cu rivalii săi pătați din Constantinopol. Sancționând încă o dată un titlu pentru carolingieni, papa și-a întărit legăturile cu protectorul său și a adăugat strălucire funcției papale în virtutea rolului său în acordarea coroanei imperiale „noului Constantin.”
În ceea ce privește evaluarea anilor în care Carol cel Mare a fost împărat, istoricii nu sunt pe deplin de acord. Unii au văzut această perioadă ca pe una de criză emergentă, în care activitățile împăratului îmbătrânit au fost din ce în ce mai restrânse. Deoarece Carol cel Mare nu mai conducea întreprinderi militare de succes, resursele cu care îi putea recompensa pe urmașii regali au scăzut. În același timp, noi dușmani externi au apărut pentru a amenința regatul, în special nordicii (vikingii) și sarazinii care navigau pe mare. Au apărut, de asemenea, semne de inadecvare structurală a sistemului de guvernare, care își asuma în mod constant noi responsabilități fără o creștere proporțională a resurselor umane sau materiale, precum și o rezistență tot mai mare la controlul regal din partea magnaților laici și ecleziastici, care au început să înțeleagă puterea politică, socială și economică ce putea fi obținută prin acordarea regală de terenuri și imunități. Cu toate acestea, alți istorici au subliniat lucruri precum o preocupare regală crescută pentru cei neajutorați, eforturile continue de a întări administrația regală, diplomația activă, menținerea reformei religioase și sprijinul pentru reînnoirea culturală, toate acestea fiind considerate de ei drept dovezi ale vitalității în ultimii ani ai lui Carol cel Mare.
În acest context mai larg au existat evoluții care sugerează că titlul imperial a însemnat puțin pentru beneficiarul său. Într-adevăr, în 802, când a folosit pentru prima dată în mod oficial titlul enigmatic de „Împărat care guvernează Imperiul Roman”, el și-a păstrat vechiul său titlu de „Rege al francilor și al longobarzilor”. El a continuat să trăiască în modul tradițional franc, evitând modurile de conduită și protocolul asociate cu demnitatea imperială. S-a bazat mai puțin pe sfaturile cercului care modelase ideologia care a dus la renașterea Imperiului Roman. Într-adevăr, împăratul părea să nu țină cont de ideea unei entități politice unificate, implicită în titlul imperial, atunci când, în 806, a decretat că, la moartea sa, regatul său va fi împărțit între cei trei fii ai săi.
Alte dovezi, totuși, indică faptul că titlul imperial era important pentru el. Carol cel Mare s-a angajat într-o lungă campanie militară și diplomatică care, în cele din urmă, în 812, a obținut recunoașterea titlului său de către împăratul răsăritean. După anul 800, programul său de reformă religioasă a pus accentul pe schimbări de comportament care implicau faptul că apartenența la imperium Christianum necesita noi moduri de comportament public. El a încercat să aducă o mai mare uniformitate în diversele sisteme juridice care prevalau în imperiul său. Terminologia și simbolurile folosite de curte pentru a-și expune politicile, precum și motivele artistice folosite în complexul de clădiri de la Aachen au reflectat o conștientizare a biroului imperial ca sursă de elemente ideologice capabile să susțină autoritatea conducătorului. În 813, Carol cel Mare a asigurat perpetuarea titlului imperial prin acordarea cu propriile sale mâini a coroanei imperiale singurului său fiu supraviețuitor, Ludovic cel Pios. Încoronarea din 813 sugerează că Carol cel Mare credea că această funcție avea o anumită valoare și că dorea să excludă papalitatea de la orice rol în acordarea ei. În ansamblul lor, dovezile duc la concluzia că Carol cel Mare a văzut titlul imperial ca pe un premiu personal în semn de recunoaștere a serviciilor sale pentru creștinătate, care urma să fie folosit așa cum a considerat de cuviință pentru a spori capacitatea sa și a moștenitorilor săi de a conduce imperium Christianum spre sfârșitul său divin ordonat.
.