Po Karolio Didžiojo mirties (814 m.) imperija neilgai gyvavo. Jo vaikaičiai, nesutardami tarpusavyje, 843 m. Verdeno sutartimi ją padalino į tris dalis. Taip susiformavo trys karalystės: Vakarų Frankų karalystė (vėliau Prancūzija), Rytų Frankų karalystė (vėliau Vokietija) ir Vidurio Frankų karalystė (vėliau Italija ir kitos smulkesnės valstybės). Nors imperija žlugo, jos vietoje įkurtas šalis vienijo krikščionybė, atgaivintas antikos mokslas ir menas. Šios vertybės tapo krikščioniškosios Vakarų Europos civilizacijos pagrindu. Viduramžiais apie Karolį Didįjį buvo sukurta daug legendų. Iš pagarbos jam slavai jo vardu savo valdovus ėmė vadinti karaliais.

Nuo V a. vidurio, žlugus Vakarų Romos imperijai, Vakarų Europoje frankų gentys sukūrė galingiausią „barbarų“ karalystę. Ji ypač sustiprėjo ir suklestėjo VIII a., valdant Karolingų dinastijos atstovui Karoliui Didžiajam (768–814 m.). Šis valdovas buvo labai karingas, jis siekė išplėsti frankų karalystės valdas ir atkurti krikščioniškąją Vakarų Romos imperiją, todėl nuolat kariavo. Jam pavyko užgrobti didžiules teritorijas, įskaitant ir šiaurinę Ispanijos dalį. Karolis Didysis vertė pagonis priimti krikščionybę, o nepaklususius griežtai baudė.

Karolis Didysis rūpinosi švietimu, nes suprato išsilavinusių žmonių svarbą valstybės valdyme. Prie vienuolynų ir vyskupijų kūrėsi mokyklos. Jose buvo perrašinėjami antikos veikalai. Buvo reformuotas ir lotyniškas raštas – pradėtos vartoti mažosios raidės. Iš visos Europos į Acheną (sostinę) buvo kviečiami išsilavinę žmonės. Prie karaliaus dvaro įsteigta mokykla tapo svarbiausiu Vakarų Europos mokslo centru. Šis kultūros ir mokslo suklestėjimas vadinamas Karolingų renesansu.

800 m. popiežius Leonas III Romoje vainikavo Karolį Didįjį Romos imperatoriumi, pripažindamas jo nuopelnus krikščionybei. Savo valstybę Karolis pavadino Romos imperija. Jis siekė centralizuoti valdymą: suskirstė valstybę į sritis (grafystes), kurias valdė grafai, suvienodino įstatymus, įvedė bendrus pinigus ir mokesčius visoje imperijoje. Buvo statomos tvirtovės, tiesiami tiltai ir kasami kanalai, gerinantys susisiekimą.