Durante os 46 anos de reinado, promove mais de 50 guerras para expandir o cristianismo e impor sua hegemonia ao Ocidente. Conquista a Saxônia, apodera-se da Catalunha, da Baviera, da Lombardia e da Frísia e luta contra os árabes na região dos Pirineus.
A crescente expansão do Império Franco e a aliança com o papa resultam na coroação de Carlos Magno como imperador dos romanos e dos franceses em 800. Sua corte na cidade francesa de Aix-la-Chapelle torna-se a sede política e administrativa do império e um centro intelectual efervescente.
Por isso o período de seu reinado é conhecido como Renascimento Carolíngio. Morre após ter coroado imperador o filho Luís I, o Piedoso. A pedido do imperador alemão Frederico I, é canonizado em 1165 e cultuado na Alemanha e na França durante toda a Idade Média.
Suas façanhas são tema de vários poemas épicos criados para celebrar feitos históricos ou lendários, típicos da Idade Média, chamados canções de gesta. A mais antiga delas, a Canção de Rolando, fala sobre a derrota infligida ao exército de Carlos Magno pelos bascos nos arredores de Roncevaux, em 15 de agosto de 77.