В 797 г. король издал новый «Капитулярий по делам Саксонии», согласно которому саксы были уравнены с франками перед законом; в Падерборне, Мюнстере, Хильдесхайме, Миндене, Вердене, Бремене и Оснабрюке учреждались епископские кафедры, подчинённые архиепископам Кёльна и Майнца. На западе Франкской державы основные усилия Карла Великого были направлены на дальнейшее подчинение Аквитании и превращение её в плацдарм борьбы против басков и арабов. В 777 г. ко двору Карла Великого прибыло посольство от мусульманского наместника Сарагосы с просьбой о помощи в борьбе против эмира Кордовы Абд ар-Рахмана I (756–788 гг.). На следующий год франкское войско отправилось в Испанию, но под Сарагосой из-за предательства союзников потерпело неудачу. На обратном пути в Ронсевальском ущелье баски устроили засаду и почти полностью уничтожили арьергард, прикрывавший обоз. В сражении 15 августа 778 г. погибли многие знатные франки из ближайшего окружения Карла Великого, в том числе маркграф Бретонской марки Роланд (Хруотланд), пфальцграф Ансельм и сенешаль Эггихард. Баски разграбили обоз и благодаря знанию местности ушли безнаказанными ещё до подхода основных частей войска франков. Это событие позднее нашло отражение в «Песни о Роланде», где рядовое столкновение представлено как решающая битва в противостоянии мусульманства и христианства, главным защитником которого на Западе оказался Карл Великий. Поражение под Ронсевалем и в целом неудачная военная кампания повергли в отчаяние христиан из Северной Испании, возлагавших большие надежды на франкское войско. Многие из испанских христиан поспешили переселиться во Франкское королевство. С конца 770 гг. король стал расселять своих вассалов в Аквитании, наделяя землями и рассматривая их как проводников политики центральной власти. В 781 г. эта область была выделена в вассальное королевство, её правителем назначен Людовик, трёхлетний сын Карла Великого от Хильдегарды (впоследствии император Людовик Благочестивый). Через несколько лет на юге возникло Тулузское графство, во главе которого Карл Великий поставил своего кузена Вильгельма. В 790 гг. франки периодически совершали набеги на Северную Испанию, а также более или менее успешно противостояли арабам. В 798/799 г. франки захватили Балеарские острова, в 801 г. покорили Барселону, а несколько лет спустя подчинили Таррагону и Памплону. На территории Каталонии была создана Испанская марка с центром в Барселоне. Франки неоднократно вторгались в Бретань, населённую кельтскими племенами бриттов, облагали данью местное население и принуждали племенных вождей приносить присягу на верность Карлу Великому. В конце 770 гг. здесь возникла Бретонская марка с городами Рен, Ван и Нант. Однако при Карле Великом франки так и не покорили эти земли. Между 791 и 803 гг. Карл Великий вёл войну с Аварским каганатом. Состоя в союзе с баварским герцого Тассилоном III, в 788 г. авары вторглись в королевство франков, не зная о свержении правителя. Три года спустя армия Карла Великого выдвинулась к Венскому Лесу, где располагались основные укрепления аваров, обратила врага в бегство и преследовала почти до Дуная. Однако поход пришлось прекратить из-за массового падежа лошадей, франкское войско вернулось в Регенсбург.