Seul fils survivant de Charlemagne, Louis hérita en 814 d’un empire intact et d’une légitimité immense. Homme de foi profonde, il s’entoura de clercs réformateurs et impulsa un vaste mouvement de renouveau ecclésiastique, appuyé notamment sur saint Benoît d’Aniane dont il généralisa la règle monastique. En 817, il promulgua l’Ordinatio Imperii, cherchant à préserver l’unité de l’empire en désignant son fils aîné Lothaire comme co-empereur et successeur unique, les cadets ne devant recevoir que des royaumes subordonnés.

Ce projet fut compromis par la naissance d’un quatrième fils, Charles, issu de sa seconde union avec Judith de Bavière. Voulant doter ce dernier d’une part de l’empire, Louis rouvrit la question successorale et déclencha la fureur de ses fils aînés. De 830 à 840, trois rébellions successives mirent le père en guerre contre ses propres enfants : il fut même brièvement déposé en 833 lors du « Champ du Mensonge » près de Colmar, avant de recouvrer le trône.

Louis mourut en juin 840 sur une île du Rhin, tandis que ses fils reprenaient les armes. La guerre civile qui s’ensuivit s’acheva par la terrible bataille de Fontenoy-en-Puisaye (841), puis par le traité de Verdun (843) qui partagea l’empire en trois royaumes distincts, scellant la fin de l’unité carolingienne. Malgré ces turbulences, son règne vit l’épanouissement de la culture savante et la consolidation des institutions ecclésiastiques héritées de son père.