В 806 году Карл по франкской традиции решил разделить территорию своей империи между тремя законными сыновьями. Его план предполагал, что каждый сын будет единоличным правителем своей земли, а не всей империи в целом. Но в 813 году, когда был заключен мир с Константинополем, а его сыновья Карл и Пипин умерли, он назначил Людовика, прозванного Благочестивым, своим консортом и наследником императорского трона. В это же время он отдал Италию Бернарду, сыну Пипина. Таким образом, Карл сделал так, что императорский трон стал переходить по наследству от отца к сыну. Примечателен тот факт, что коронация Людовика проходила не в Риме, а в Ахене, и сам Карл возложил корону на голову своего сына, доказывая миру, что Папа не имеет права решать судьбу империи.
Кроме греков врагами Карла последние несколько лет были датчане. Датское королевство уже существовало в то время и угрожало северо-западной границе империи Карла. Пираты-датчане нападали на Британские острова. В 809 году Карл построил форт в устье Эльбы, чтобы защитить ее правый берег. В 811–812 годах он заключил договоры с датскими королями. Но основная надежда была на Северный морской флот, базировавшийся в Булони и построенный на верфях в Генте. Карл отдал приказ разместить корабли во всех портах и на реках, пригодных к судоплаванию вдоль северных границ империи. Он также расставил дозоры вдоль берега Средиземного моря от Нарбонна до устья Тибра, чтобы защищать земли от набегов арабских пиратов, но опасность с этой стороны не занимала всецело его внимания. Издав капитулярии в 802 и 811 годах, Карл призвал в обязательном порядке проходить морскую службу население прибрежных провинций, служить должны были даже магнаты. То, что франкам не удалось стать сильной морской державой в преддверии приближавшихся мрачных времен, — не вина Карла.
Годы его правления ознаменованы возрождением искусства и письма во Франкском королевстве. Пиротехники, кузнецы, резчики по кости и металлу достигли высшей степени мастерства, хотя высокое искусство еще не было в почете. Часовни императора в Ахене украшали колонны и бронзовые порталы, привезенные из Рима и Равенны. Просвещенность среди франкских священнослужителей поощрялась во время правления Пипина самим королем и англичанином Бонифацием, архиепископом Майнца. Карл поддерживал дело отца и одобрял священнослужителей продолжать обучение. Он сам изучал латинскую грамматику с Петром из Пизы, риторику, диалектику и астрономию — с Алкуином из Йорка и внимательно слушал, когда священнослужители читали ему исторические очерки Святого Августина De Civitate Dei (О граде Божием). Результат классического обучения самого Карла и его советников виден в законодательстве, которое было написано более грамотно и продуманно, чем законодательство его предшественников. Карл стремился следовать примеру законодательства Константинополя, хотя он так и не попытался составить кодекс. Его заслуга в том, что он пересмотрел законы салических и рипуарских франков и был инициатором записи законов Саксонии, Тюрингии и Фризии. Его капитулярии, действие которых распространялось на всех подданных без различия в расе, представляют собой замечательный краткий свод франкских институтов. По этим текстам мы можем изучать обязанности графов и посланцев Карла; функции местных судов и собраний; вассальное право; право, регулирующее вассальную зависимость; права освобожденных от налогов поместий (immunitates); состав национальной армии. Capitulare de Villis (Капитулярий о поместьях) даже дает нам полную информацию об управлении земельной собственностью королевской семьи. Детали этого законодательства разрабатывались старшим священником и священнослужителями королевской церкви, а также всеми людьми, которые участвовали в так называемом «каролингском возрождении». В своем Admonitio Generalis (Главное наставление) 789 года Карл выдвинул требование, чтобы каждый епископ не только проверял богословское образование своих священнослужителей, но и помогал повсеместно создавать школы. Для избранного меньшинства в кафедральных школах предусматривалось получение высшего образования. Такие школы существовали в Орлеане и Лионе, а также при монастырях в Туре, Корби, Сен-Рикье, Меце. Дворцовая школа, Меровингский институт, была реорганизована Алкуином в период с 782 по 796 год. В ней обучались дети императора, сыновья высокопоставленных лиц и некоторых священнослужителей, которые впоследствии много сделали для развития образования. Среди них были Адальхард из Корби и Ангильберт из Сен-Рикье. Дворцовая школа постепенно прекратила свое существование после смерти Карла, но новые кафедральные и монастырские школы выпускали образованных людей. Библиотеки этих школ пополнялись сохранившимися до сих пор старинными манускриптами Цезаря, Саллюстия, Лукреция, Тацита и Светония и многими работами Цицерона. В период жизни императора и не без его поощрения текст латинского перевода Библии был восстановлен Алкуином и другими учеными. Одна из таких восстановленных рукописей, но не Алкуином, была официально рекомендована франкскими епископами в широко распространявшейся De Emendatione Librorum (Исправленной Библиотеке, 787 год). Ученые, которым покровительствовал Карл, вошли в историю как отличные грамматики, а их стараниями латинский язык стал более отшлифованным и гибким средством литературного языка. Однако мысли, которые они выражали в стихах и прозе, зачастую оказывались тривиальными шутками и скучными проповедями. Письма Алкуина, несколько стихотворений Ангильберта и Теодульфа из Орлеана и биография Карла, написанная Эйнгардом, одним из придворных священнослужителей, являются лучшими произведениями Каролингской эпохи.