Door zijn heerschappij over een multinationaal imperium en door zijn beschermheerschap over de Rooms-Katholieke Kerk was Karel meer geworden dan een nationale koning, zoals zijn voorgangers waren geweest. Hij werd dan ook op 25 december 800 te Rome in de St.-Pieterskerk door paus Leo III gekroond tot Rooms keizer. Het moment was gunstig, Karel was naar Rome getrokken om de paus te beschermen tegen zijn belagers en te Constantinopel heerste een onscrupuleuze vrouw, keizerin Irene, zodat, volgens sommigen in het westen, de Roomse keizerstroon vacant was. Constantinopel was ontstemd, maar het kwam niet tot een gewapend conflict, ondanks enkele dreigingen (bezetting van het toen Byzantijnse Venetië in 810), en in 812 erkende keizer Michael I de keizerlijke titel van Karel.