Формальным основанием для столь сурового приговора послужило утверждение, что своими действиями Людовик Благочестивый разрушил единство империи, чем нанёс непоправимый ущерб её высшему сакральному предназначению. В качестве судей выступили Агобард Лионский и другие бывшие ближайшие сподвижники Людовика Благочестивого; процедурой низложения руководил Эббон Реймсский. Торжественная церемония детронизации состоялась в Суасоне. После суда Лотарь держал отца при себе, намереваясь, как полагают исследователи, заставить его стать монахом. Многие влиятельные франкские аристократы сочли несправедливым суровый приговор, вынесенный императору. Церковные иерархи, главным образом, из восточной части империи, потребовали отменить его и вернуть Людовику Благочестивому власть. Вскоре между братьями начались разногласия, спровоцированные претензиями Лотаря на первенство. Людовик и Пипин объединили силы и решили освободить отца. Лотарь не стал дожидаться встречи с братьями и бежал (28 февраля 834 г.), оставив Людовика Благочестивого в аббатстве Сен-Дени. Уже на следующий день императора восстановили на троне; официальная церемония состоялась через год (28 февраля 835 г.) в кафедральном соборе Меца. Тогда же был низложен архиепископ Эббон Реймсский. В 834 г. руководство императорской канцелярией перешло к одному из сводных братьев Людовика Благочестивого, аббату Гуго. В 836 г. во главе королевской капеллы встал другой брат императора – Дрогон Мецский. Благодаря этим назначениям удалось добиться некоторой стабильности при дворе, но из-за непоследовательной политики конфликты в империи продолжались. Последние годы жизни Людовик Благочестивый провёл в распрях со старшими сыновьями, провоцируя их на мятежи тем, что время от времени изменял порядок наследования власти над отдельными территориями. Лишь в 838 г. он организовал коронацию Карла Лысого. В том же году после смерти Пипина Аквитанского Людовик Благочестивый проигнорировал права его сына Пипина II на наследование Аквитании и передал её Карлу. Это решение вызвало негодование части аквитанской аристократии, которая не подчинилась решению императора и выбрала своим королём Пипина II. Незадолго до смерти Людовик Благочестивый под давлением Юдифи помирился с Лотарем. Летом 839 г. на государственном собрании в Вормсе он в очередной раз поделил империю между Лотарем и Карлом. Претензии Пипина II на Аквитанию были отвергнуты, а Людовику Немецкому оставили только Баварию. Людовик и Пипин подняли восстание. В 839 г. Людовик Благочестивый отправился подавлять мятеж в Аквитании, в 840 г. с той же целью возглавил поход в Баварию, но по дороге почувствовал себя плохо. Он остановился в императорском дворце в Ингельхайме и вскоре скончался. Из его родственников при этом присутствовал лишь Дрогон Мецский, который похоронил императора в аббатстве святого Арнульфа в Меце, рядом с могилами его матери Хильдегарды и сестёр Ротруды и Хильдегарды. После кончины Людовика Благочестивого в государстве Каролингов продолжались распри между наследниками, вызванные его непоследовательными политическими решениями, не позволившими уберечь империю от распада. «Война братьев» завершилась так называемым Верденским разделом империи между императором Лотарем I, Людовиком Немецким и Карлом Лысым (843 г.).