Спустя два года, воспользовавшись разногласиями между сыновьями, Людовик Благочестивый вернулся к власти. После его кончины началась борьба за власть. В сражении при Фонтенуа (841 г.) император Лотарь I потерпел поражение от Людовика Немецкого и Карла Лысого. В 842 г. они принесли так называемые Страсбургские клятвы, обещая совместно действовать против Лотаря. Императору пришлось согласиться на мирные переговоры. По Верденскому договору (843 г.) империя Каролингов была разделена на три части. В состав Западнофранкского королевства, которое получил Карл Лысый, вошли Нейстрия и Аквитания. Земли зарейнской Германии, составившие Восточнофранкское королевство, отошли Людовику Немецкому. «Срединное» королевство императора Лотаря I состояло из Лотарингии, Северной Италии и части Бургундии. Впоследствии эти политические образования подвергались дроблению и всё больше обосабливались, что разрушало единство империи. Самым недолговечным оказалось «срединное» королевство императора Лотаря I. Перед смертью император передал свои владения трём сыновьям. Северная Италия отошла Людовику II Доброму (825–875 гг.), получившему императорский титул (император-соправитель с 850 г., правил самостоятельно с 855 г.). Лотарь II (835–869 гг.) стал королём Лотарингии и Бургундии. Прованс, в котором правил Карл Провансальский (845–863 гг.), после его смерти был поделён между Людовиком II и Лотарем II. В Италии император Людовик II возглавил борьбу с арабами, отвоевал у них Капую, Салерно и Бари, но попытка подчинить герцогство Беневенто завершилась неудачей. К концу правления Людовика II Доброго его власть над Италией была ослаблена, положение дел в стране определяла местная аристократия. Внук Людовика Доброго по женской линии, Людовик III Слепой (около 880 – 928 гг.), в 900 г. при поддержке папы Римского Бенедикта IV (900–903 гг.) был провозглашён королём Италии, в 901 г. состоялась его императорская коронация. Однако уже в 905 г. император был схвачен маркграфом Беренгарием I Фриульским, который велел ослепить его и выслать в Прованс, что положило конец власти Каролингов в Италии. Поскольку у короля Лотаря II не было законных наследников, вопрос об аннулировании его брака с королевой Теутбергой в 860 гг. приобрёл важное политическое значение; в полемике приняли участие папа Римский Николай I (858–867 гг.), архиепископ Гинкмар Реймсский (845–882 гг.) и другие церковные деятели. Брак не был аннулирован. По соглашению в Мерсене (870 г.) владения Лотаря II были поделены между Карлом Лысым и Людовиком Немецким. В Восточнофранкском королевстве Каролинги правили до начала Х в. Людовик Немецкий стремился расширить подвластную территорию. В 858 г. он попытался захватить Западнофранкское королевство, но столкнулся с сопротивлением местного епископата. По Мерсенскому договору Людовик Немецкий получил Фризию и большую часть Лотарингии. На восточных границах своего королевства он вёл активную завоевательную политику, совершил несколько походов на славянские земли. После смерти императора Людовика II король восточных франков пытался закрепить императорский титул и власть над Италией за своими потомками, но уступил в этой борьбе Карлу Лысому.