В 776 г. франки вернулись на земли саксов. В пограничной зоне Карл Великий создал особый укреплённый район – Саксонскую марку, заново отстроил Эресбург и возвёл другие крепости. В 777 г. многие представители саксонской племенной знати (эделинги) признали власть Карла Великого и присягнули ему на верность в Падерборне. Часть эделингов, не желавших подчиняться франкам, объединилась вокруг Видукинда, представителя могущественного саксонского клана; в начале франкского вторжения Видукинд бежал к королю данов Зигфриду. В 778 г. они совершили военный рейд вглубь франкских территорий, дойдя до Рейна. На следующий год Карл Великий вернулся в Саксонию, прошёл почти все владения саксов, не встретив сопротивления, и опять принял присягу представителей местной знати. В 780 г. он достиг берегов Эльбы, служившей границей между землями саксов и славянских племён, а в 782 г. вторгся во владения славян с целью пресечь попытки сорбов (также известны как лужицкие сербы, или венды) нападать на пограничные территории. Завоевание сопровождалось христианизацией местного населения. В Саксонской марке распространение христианской веры было поручено англосаксу Виллегаду. Строились церкви и монастыри, проводились массовые крещения местного населения. Тем временем вернувшийся от данов Видукинд поднял восстание против франков. Саксы вновь обратились к язычеству, убили христиан, разрушили церкви и крепости. Франкское войско, сражавшееся с сорбами, на обратном пути попало в засаду у Везерских гор и было разбито. Карл Великий с огромным войском вновь напал на саксов, разбил мятежников, приказал племенным старейшинам выдать участников восстания и устроил показательную казнь. По преданию, за один день было убито 4500 человек. Одновременно был издан «Капитулярий по делам Саксонии», запретивший саксам проводить собрания знати и установивший для них смертную казнь за обращение к язычеству и измену королю. В течение двух лет Карл Великий почти не покидал пределов Саксонии, занимаясь усмирением саксов. В 785 г. Видукинд прекратил сопротивление, принёс в Аттиньи присягу на верность Карлу Великому, принял христианство. Крестным отцом Видукинда стал король, богато одаривший бывшего мятежника. После этого сопротивление пошло на убыль. Однако в 793 г. вспыхнуло новое мощное восстание. Оно охватило не только Саксонскую марку, но и соседние территории, населённые славянами и фризами. Повсюду уничтожались христианские храмы, разрушались крепости. Франкам понадобилось пять лет, чтобы восстановить свою власть. Подавление мятежа сопровождалось казнями, истреблением непокорных и массовым переселением заложников и пленных во внутренние части королевства. В этой борьбе поддержку Карлу Великому оказали ободриты, успешно воевавшие против саксов в Нордальбингии, области между реками Айдер и Нижняя Эльба. Последний раз Карл Великий принял участие в военном походе в 799 г. Проведение военной операции он поручил сыну Карлу, сам же оставался в Падерборне. Юный Карл быстро усмирил Нордальбингию. По сообщениям современников, на обратном пути с франкским обозом двигалось множество саксов с жёнами и детьми (около 10 тыс. человек), которых насильственно принудили к переселению. Их территорию Карл Великий отдал союзникам ободритам.