Vanuit hun kerngebied veroverden de Franken geleidelijk het grootste deel van Romeins Gallië ten noorden van de Loirevallei en ten oosten van Visigothisch Aquitanië. Aanvankelijk hielpen zij als bondgenoten bij de verdediging van de grens; toen bijvoorbeeld in 406 een grote invasie van voornamelijk Oost-Germaanse stammen de Rijn overstak, vochten de Franken tegen deze indringers. In de regio van Parijs bleef de Romeinse controle bestaan tot 486, een decennium na de val van de keizers van Ravenna, gedeeltelijk dankzij allianties met de Franken.
Merovingen
In 451 riep Aëtius zijn Germaanse bondgenoten op Romeins grondgebied op om een invasie van Attila de Hun te helpen afweren. De Salische Franken gaven gehoor aan de oproep; de Ripuarische Franken vochten aan beide zijden omdat sommigen van hen buiten het Rijk woonden. De Merovingen hadden gouverneurs die de Franken naar de oorlog leidden en veel bestuurstaken hadden.
Karolingers
Het Karolingische koningschap begint met de afzetting van de laatste Merovingische koning, en de toetreding in 751 van Pippijn de Korte, vader van Karel de Grote.
Pippin regeerde als een gekozen koning. Terwijl in het latere Frankrijk het koninkrijk erfelijk werd, bleken de koningen van het latere Heilige Roomse Rijk niet in staat de electieve traditie af te schaffen en bleven zij als gekozen heersers regeren tot het formele einde van het Rijk in 1806.
In 768 werd Karel de Grote, een machtige, intelligente en bescheiden geletterde figuur, een legende voor de latere geschiedenis van zowel Frankrijk als Duitsland. Karel herstelde het evenwicht tussen keizer en paus.
Vanaf 772 veroverde en versloeg Karel uiteindelijk de Saksen om hun rijk in het Frankische koninkrijk op te nemen. Vervolgens (773-774) veroverde hij de Longobarden en kon zo Noord-Italië in zijn invloedssfeer opnemen. Hij hernieuwde de schenking aan het Vaticaan en de belofte aan het pausdom van voortgezette Frankische bescherming.
Karel stichtte een rijk dat zich uitstrekte van de Pyreneeën in het zuidwesten (eigenlijk inclusief een gebied in Noord-Spanje (Marca Hispanica) na 795) over bijna geheel het huidige Frankrijk (behalve Bretagne, dat de Franken nooit veroverd hebben) oostwaarts tot het grootste deel van het huidige Duitsland, inclusief Noord-Italië en het huidige Oostenrijk. Op kerstdag 800 kroonde paus Leo III Karel in Rome tot "keizer der Romeinen". Hoewel Karel de voorkeur gaf aan de titel "Keizer, koning van de Franken en de Longobarden", omdat hij niet in conflict wilde raken met het Byzantijnse Rijk, werd het Frankische Rijk de opvolger van het (West-)Romeinse Rijk. Karel stierf op 28 januari 814 in Aken, waar hij ook begraven werd.
Karel had verschillende zonen, maar slechts één overleefde hem. Deze zoon, Lodewijk de Vrome, volgde zijn vader op als heerser van een verenigd Rijk. Toen Lodewijk in 840 stierf, verdeelde het Verdrag van Verdun in 843 het Rijk in drieën:
- Lodewijks oudste nog levende zoon Lotharius I werd keizer en heerser over de Centrale Franken. Zijn drie zonen verdeelden op hun beurt dit koninkrijk onder hen in Lotharingen, Bourgondië en (Noord-) Italië. Deze gebieden zouden later als afzonderlijke koninkrijken verdwijnen.
- Lodewijks tweede zoon, Lodewijk de Duitser, werd koning van de Oost-Franken. Dit gebied vormde de kern van het latere Heilige Roomse Rijk, de bakermat van Duitsland.
- Zijn derde zoon Karel de Kale werd koning van de West-Franken; dit gebied werd de basis voor het latere Frankrijk.