在日耳曼人大遷徙的浪潮中，薩利安法蘭克人的軍事首領克洛維建立了一個強大的法蘭克王國，開始了墨洛溫王朝（得名於克洛維的祖父墨洛溫，481—752年）的統治。
墨洛溫王朝時的法蘭克佔有高盧大片土地，是當時西歐最強大的國家。但是國內貴族也常常擁兵自重，掀起內戰，導致國家分裂。達戈貝爾特在位時（629—639年），國土一度統一，政治稍顯清明，局勢也較為穩定。可是在他之後，墨洛溫王朝的12位國王懶散成性，不視政事，被史家稱為「懶王」，王權旁落的結果是宮相的坐大。
宮相最初是王宮的管家，只是國王的僕人。但因其地位顯要，漸漸執掌機要，不僅控制內政，也成為軍隊的最高首領。678年，宮相赫里斯塔爾·丕平戰勝其他敵手，成為唯一的宮相。715年，丕平之子查理·馬特繼任宮相。他擁立墨洛溫家族的克羅泰爾四世作為傀儡，自己以宮相和奧斯特拉西亞公爵的身份掌握實權。執政以後，他率軍打敗了薩克森和阿拉伯人的入侵，提高了自己的威望。查理·馬特又積極推行采邑制度，改變了原有的無條件土地封授制度，領受國家爵位和封地（采邑）的大小領主必須以向查理效忠、服兵役為條件，而且所得的土地僅供本人享用，不得世襲。子孫若想繼承，必須重新履行受封儀式，再次確認效忠關係。這一改革催生了騎士制度，增強了法蘭克的軍事力量，也為加洛林王朝取代墨洛溫王朝打下了基礎。
742年，查理·馬特之子矮子丕平繼任宮相。他進一步擴大采邑分封缺席，發展自身力量，但停止了對教會土地的徵用，使王權與教會的關係得到改善和發展。當時基督教是歐洲各地普遍信仰的宗教，日耳曼各部南遷後也普遍接受了基督教。751年的蘇瓦松會議上，矮子丕平在貴族、尤其是教皇的支持下，廢黜墨洛溫國王希爾德里克三世，自立為法蘭克國王（751—768年），從此開始了加洛林王朝的統治。為了回報教皇的支持，丕平兩度出兵攻打威脅教皇的倫巴德人，並把征服來的從拉文那至羅馬的土地送給教皇，史稱「丕平獻土」，這奠定了教皇國的基礎，從此加洛林王朝和教皇關係日益密切。
加洛林王朝第二代君主查理（768—814年在位）又稱查理曼，意為查理大帝，他即位後率領封建主四處征伐，建立了一個囊括歐洲中西部地區的龐大的法蘭克帝國。774年，查理擊敗倫巴德人，控制了義大利北部，爾後又越過比利牛斯山，在厄布羅河以東地區建立起「西班牙邊區」。查理還出兵巴伐利亞，把多瑙河上游地區併入王國版圖，並繼續向阿瓦爾汗國進攻，在多瑙河中游建立起「東方馬克」，該地區後發展成為奧地利。薩克森戰爭是查理一生所進行的最為激烈、歷時最久的征服戰爭。33年間，他先後發動18次大規模攻勢，最終確立了對萊茵河下游至易北河之間的廣大地區的統治，把法蘭克的北部邊境推進到波羅地海南岸。
在查理的鐵血征服下，法蘭克疆域東到易北河、多瑙河，南至厄布羅河，北達北海，南部包括義大利半島北部與中部，其疆域幅員可與昔日羅馬帝國相比。799年，羅馬教皇立奧三世被羅馬貴族所逐，向查理乞援。查理率大軍進兵羅馬，恢複了教皇權位。800年聖誕節，立奧三世在羅馬聖彼得大教堂為查理加冕，稱其為「羅馬人的皇帝」。從此西方史書稱查理為「查理曼」（查理大帝之意），把法蘭克王國稱為「查理帝國」或「加洛林帝國」。
為了統治版圖遼闊的法蘭克帝國，查理曼採取了伯爵領地和巡按使團制度。他以阿亨為帝都，將天下劃為98個行政區，每區設伯爵1人；幾個伯爵區之上再設公爵，專理軍務。此外，他還派遣巡按使分赴各區，代表皇帝巡視地方，監督伯爵。在中央，由廷臣組成樞密會議，輔助查理處理日常政務，每年召開1次由公爵、伯爵、主教、修道院長參加的貴族大會，確定軍國大計。查理曼重用一批頗通文墨的教士，或令其起草敕令文書，參與中樞機要；或派其出任監察官，巡視地方；有時還命其擔任外交使臣，出訪各國。
查理曼對文化教育也十分關注。為改變日耳曼人文化落後的局面，他帶頭讀書學習，掌握了拉丁文和希臘文，並邀請各國的飽學之士到宮中設帳講學，其中有編寫文法、修辭等書的盎格魯——撒克遜人阿爾琴、《倫巴德人史》一書作者保羅和為查理大帝作傳的艾因哈德。查理還興辦了許多主教學校，強令貴族子弟入學讀書，目的在於培養傳播基督教和管理國家的人才。他還下令搜集古典文獻和早期基督教文獻，讓人加以謄抄，書法上追求藝術，字跡秀美，從而形成了著名的加洛林楷書。在查理曼的積極倡導下，許多教會和修道院學校建立起來。修道院設立了圖書館，收藏教父作品及中世紀早期的史學著作，甚至還包括一些古典時代的作品。查理曼還搜羅了歐洲最好的建築師、工匠、雕刻家模擬拜占廷風格建造修道院和教堂，盧瓦雷的日爾米尼·雷·普雷教堂即為此時代的代表作。這一切令一度文化暗淡的西歐又重現曙光。
查理曼為歐洲開創了君主倡導學問的良好風尚，對後來的歐洲君主產生了很大影響。雖然查理曼的文化建樹流芳後世，但是在他死後他所建立的龐大帝國卻很快被他的孫子分成了三個國家。