В апреле 774 года франки подошли к Риму. Папа Адриан I устроил Карлу
торжественную встречу. Карл отнёсся к первосвященнику с величайшим
почтением: прежде чем подойти к руке Адриана, он поцеловал ступени
лестницы храма святого Петра. Ко многим городам, подаренным папе его
отцом, он обещал прибавить новые дарения (это обещание потом не было
выполнено). В начале июня, не выдержав тягот осады, Дезидерий вышел из
Павии и подчинился победителю. Карл завладел столицей лангобардов и
королевским дворцом. Так пало королевство лангобардов, последний король
их отведён был пленником во Франкское государство, где его заставили
постричься в монахи, а сын его бежал к византийскому императору. Приняв
титул лангобардского короля, Карл начал вводить в Италии франкское
устройство и соединил Галлию и Италию в одно государство.
В 776
году Карл должен был снова прибыть в Италию для усмирения восстания.
Герцоги Фриуля и Сполето, поддержанные Адельхизом, устроили заговор,
надеясь при помощи византийского флота овладеть Римом и восстановить
власть лангобардов. Карл, после того как папа Адриан предупредил его о
заговоре, вновь перешёл через Альпы и расстроил план заговорщиков. В
результате герцог Фриуля Ротгаут был убит, мятежные города подчинились, а
Адельхиз вновь был вынужден бежать.