После недолгой борьбы с младшим братом единым королем франков стал Карл, в отличие от отца — двухметровый мужчина, получивший позже имя Великий (768–814), основатель Франкской империи. Он первым стал именовать себя «королем милостью Божьей» (gratia Dei rex) — выражение, проистекающее из обряда помазания, которое затем переняли остальные европейские монархи. Карл был воспитан в духе идей блаженного Августина и свое предназначение видел в обращении язычников в христианство и в роли защитника христианской веры, достижении «совершенного мира». Практически все свое царствование он провел в регулярных военных походах, значительно расширив территорию франкского государства. Наиболее значительными среди них были многолетние войны в Саксонии (772–804) — с саксами, германским народом, остававшимся языческим, с Аварским каганатом (центральная Европа, 788–803), с лангобардами в Италии (770-е гг.), арабами в Испании. В одном из походов в Испанию, при отступлении за Пиренеи, в Ронсевальском ущелье погиб военачальник Роланд, родственник короля, ставший героем знаменитого средневекового эпоса «Песнь о Роланде».

Создание большого королевства и расширение зоны христианского влияния возродило идеи воссоздания Западной Римской империи под покровительством папы. Имперские идеи единства, универсальности накладывались на христианские представления о едином народе Божьем — едином теле Христовом, управляемом одним законом и монархом-покровителем. Империя казалась спасением от войн и катаклизмов. На Рождество 800 г. папа Лев III, которому в очередной раз оказали военную помощь, возложил императорскую корону на короля Карла. Восточная Римская империя — Византия — спустя время признала восстановленную Западную империю, но с этого момента начинается духовнополитическое соперничество западной и восточной церквей — борьба Рима и Константинополя, папы и патриарха.

Германская по своему происхождению, новая династия рассматривала как центр империи историческую Австразию, поэтому новой столицей стал Аахен, город на территории современной Германии. Собственно Нейстрия (Галлия) и южные территории управлялись графами и епископами — постоянными администраторами на местах, равно как королевскими посланцами, выполнявшими разовые поручения императора и контролировавшими местную администрацию. Большинство епископов продолжали пользоваться правом иммунитета, т. е. были самостоятельны при осуществлении судебно-административных функций в землях своих епархий и были неподвластны юрисдикции графов. Графы обладали, в свою очередь, значительными административными и судебными полномочиями на вверенных территориях, занимаясь также набором войск, финансовыми вопросами и налогообложением.

Воссоздание Западной Римской империи способствовало росту интереса к античной культуре. VIII–IX вв. часто называют временем «Каролингского возрождения», в который именно Нейстрия внесла значительный вклад. На ее территории появилось много новых церквей и монастырей в т. н. романском стиле, богато отделанных мозаичными панно и фресками. Монастыри стали превращаться в крупные культурные центры, поскольку начали обзаводиться библиотеками, с постоянными скрипториями, где работали монахи-переписчики рукописей. Благодаря монастырям Корби, Сен-Рикье, Тура и др. до нас дошли творения греческих и римских авторов, отцов церкви, исторические хроники современников. Самые древние из сохранившихся списков, зачастую богато украшенные миниатюрами, датируются именно VIII веком и происходят из скрипториев этих монастырей. На основе латинских образцов монахи этого времени смогли выработать новый тип письма — т. н. каролингский минускул — с четко прописываемыми мелкими буквами латинского алфавита, дошедший почти без изменений до наших времен. Официальные документы времени Каролингов — т. н. капитулярии — также написаны минускулом и удобны для чтения. Помимо возрождения литературного латинского языка, в IX веке оформляется собственно романский язык (lingua romana), ставший предтечей современного французского. В 842 г. появляется первый документ, дошедший до нас в тексте «Истории» Нитхарда, где был использован романский язык (т. н. «Страсбургская клятва», союзный договор Западнофранкского и Восточнофранкского королей).

Светская культура этого времени известна благодаря наследию «Придворной академии» Карла Великого, которой руководил Алкуин, ученый-богослов и духовный наставник императора. Академия породила целую плеяду ученых, сочинения которых дошли до нас: энциклопедиста Рабана Мавра, историка Павла Диакона, поэта Теодульфа, епископа Орлеанского, Эйнхарда, автора «Жизнеописания Карла Великого». При дворе, в крупных нейстрийских городах, при соборах и монастырях функционировали большие школы для юных учеников из числа знати.

Преемникам Карла Великого не удалось сохранить единство империи. Его сыну Людовику Благочестивому (814–840) еще удавалось держать в повиновении внутренние и завоеванные территории, опираясь на существующую административную систему, а также на авторитет церкви и ее возможности. Однако региональные особенности развития на территории Франкской империи, связанные с процессом складывания новых больших народностей со своими языковыми и культурными различиями, сыграли децентрализующую роль. В 843 г. в Вердене три внука Карла Великого разделили империю на три части: территория исторической Галлии отошла к Карлу II Лысому (843–877), первому королю Западнофранкского королевства, прообраза Франции. Восточнофранкское королевство стало основой будущей Германии, а срединные земли между ними — Бургундии и Лотарингии.

Процесс развития феодальных социальноэкономических отношений также набирал силу: в 847 г., согласно Мерсенскому капитулярию, каждый свободный землевладелец был обязан выбрать себе сеньора-покровителя, вступив с ним в лично-зависимые отношения и став «вассалом» (от кельтского — слуга, служащий), с принесением оммажа-присяги и клятвы верности. В 877 г. Керсийский (Кьерсийский) капитулярий признал наследственность владения бенефициями, которые, таким образом, из временных земельных держаний стали превращаться в феоды — постоянные наследственные владения, владельцы которых были обязаны своему непосредственному сеньору «помощью и советом». Должности графов (ок. 400 в начале IX в.) отныне также передавались от отца к сыну или оставалась в одной семье. В течение X века во Франции, особенно на севере страны, сложилась сложная иерархическая система феодов (ленов), фактически неподконтрольная королевской власти. Постепенно утверждался принцип: «вассал моего вассала — не мой вассал». Должность королевских посланцев как бесполезная исчезла к концу IX в.

Особую роль в организации приграничного управления при Каролингах играли т. н. марки (Испанская, Бретонская и др.), возглавляемые маркграфами, обладающими большими полномочиями, чем графы внутренних территорий, поскольку речь шла об обороне рубежей империи. При Карле II Лысом маркграфства быстрее других становились самостоятельными территориями, условно зависимыми от короля. Так, в 861 г. значительная часть Нейстрии попала в руки новому маркграфу Анжуйской марки, родом из знати «срединного» франкского государства — Роберту Сильному, призванному защищать королевство от набегов норманнов и бретонцев. Его сын, наследственный маркграф Эд, назначенный также графом Парижским, в 884–885 гг. успешно оборонял Париж от норманнов, выходцев из Скандинавии, в то время как император Карл Толстый не решился дать им сражение. В 888 г. решением ассамблеи западнофранкской знати Эд из рода Робертинов был выбран королем (888–898) и коронован в Реймсе. Впервые была нарушена традиция избрания Каролингов на царство и создан прецедент избрания королем представителя знати, что свидетельствовало о потере реальной власти и авторитета правящим домом.

Несмотря на то, что Робертинам, которые позднее станут называться Капетингами, не удалось закрепиться на троне в конце IX в., они сохранили свои владения как маркграфы Нейстрии, самые влиятельные сеньоры севера страны, и главным городом, центром своих владений сделали Париж. Каролинги же стремительно теряли власть и лишались последних владений, стараясь сохранить корону ценой территориальных уступок и материальных пожалований. Их постоянным пребыванием в X в. и едва ли не единственным владением был город Лан на северо-востоке Франции. В попытках обезопасить королевство от вторжений норманнов, в 911 г. Карл III Простоватый отдал им территорию в устье Сены, получившую позже название Нормандии и статус герцогства. Графы, маркграфы, вице-графы (виконты), герцоги, отчасти церковные иерархи — некогда должностные лица, ставшие наследственными владельцами феодов, превратились во владельцев настоящих княжеств, которые могли уже не считаться со слабым королем и считать условной клятву верности.

Последние Каролинги, тесно связанные родственными узами с германскими императорами, пытались вмешиваться (иногда вполне успешно) в спорные вопросы владения больших сопредельных территорий (Лотарингии, Бургундии), во внутренние распри между феодалами своего королевства, соперничали с Робертинами, искали поддержку у церкви, но ресурс их публичной власти оказался исчерпан к концу X в. Уже в первой половине этого столетия маркграф Нейстрии Гуго, прозванный затем Великим, сын короля Роберта I (второго короля Робертина, занимавшего трон в 922–923 гг.) и племянник короля Эда, получил титул герцога франков (dux Francorum) и фактически распоряжался каролингским троном, возведя на него двух королей. Старинное название Нейстрия, еще вполне употребимое в X в., стало постепенно вытесняться словом Франция, что вначале обозначало земли между Сеной и Маасом, а затем распространилось на всю северную и центральную части страны, где располагались наследственные земли Робертинов.

Аквитания, юго-западная территория, несмотря на фактическую независимость, имея собственных герцогов, признавала в качестве королей представителей Каролингов. В аналогичной ситуации пребывала Бретань, также самостоятельный регион с собственной герцогской династией. На юго-востоке с 879 г. и 888 г. соответственно существовали два королевства Бургундских, объединившиеся в 933 г. в единое, с центром в городе Арле (королевство Арелат) и включавшие в себя современные Прованс, Дофине, Женевский регион и Франш-Конте.

В 987 г. сын Гуго Великого, также герцог франков и граф Парижский Гуго, получивший прозвище Капет (очевидно, за деталь одежды), воспользовался преждевременной смертью Людовика V, последнего бездетного Каролинга, и с помощью архиепископа Реймсского Адальберона был выбран королем. Ему удалось навсегда закрепить трон за своими наследниками, которые правили Францией вплоть до конца «Старого режима» (1830 г.).