查理在他的遺囑中規定將帝國分給他的三個兒子丕平、路易和小查理，但由於丕平和小查理於810年和811年去世，這個三分的計劃無效，路易於813年被提升爲副皇帝，814年得以繼承其父的皇位。
路易決定不分王國後與他的兒子們交戰，雙方發生戰爭。830年代初在一次宮廷政變中，路易被他的兒子們扣押，喪失實權，而他的兒子們則在各自的領地中越來越獨立，路易實際上只是一個名義上的皇帝。
凡爾登條約
路易死後三年，洛泰爾一世、禿頭查理和日耳曼人路易在843年的凡爾登條約裏三分帝國，法蘭克帝國結束，再也沒有重新統一過。凡爾登條約所劃分的疆界形成：
1.西法蘭克王國存在時間爲843年至987年。公元987年，卡洛林王朝的路易五世去世，由於他膝下無嗣，使得西法蘭克王國的卡洛林王朝絕嗣。其後，神職人員及貴族們推舉法蘭西島公爵雨果·卡佩爲西法蘭克國王。雨果·卡佩建立起卡佩王朝，西法蘭克王國終由法蘭西王國所取代。
2.東法蘭克王國存在時間爲843年至公元10世紀，疆域爲德國中西部、奧地利、瑞士和阿爾薩斯(最後被法國吞併)。911年東法蘭克最後一個君主孩童路易(Louis the child)無子而終，加洛林王朝在東法蘭克王國的統治便終止了，繼承製度被廢。962年奧托一世加冕爲德國皇帝，東法蘭克王國演變爲神聖羅馬帝國，這一歷史事件一般認爲是德國作爲獨立封建國家的開始。
3.中法蘭克王國夾在東西法蘭克中間的地帶，由於種種原因沒有形成一個牢固的政治實體。在此後的歷史中，一直是法德兩國爭奪的對象，最後法國得到了南部和中部的大部分土地，德意志神聖羅馬帝國則保留了萊茵河左岸地區，北意大利先後由神聖羅馬帝國、奧地利帝國統治，1861年意大利統一成立意大利王國。
普呂姆分割
855年，洛泰爾在普呂姆分割中，將他的中法蘭克王國分給兒子們。
墨爾森條約
洛泰爾的兒子們死後，禿頭查理和日耳曼人路易在870年《墨爾森條約》中，瓜分中法蘭克王國。最後，西法蘭克及東法蘭克瓜分了洛林及普羅旺斯兩地，而北意大利則繼續維持現狀。
利貝蒙條約
禿頭查理試圖佔領整個中法蘭克王國，但沒有成功。路易三世獲得了中法蘭克王國的西部，法蘭克帝國的瓜分大致成形。東部與西部之間的界限在整個中世紀幾乎沒有改變過。
西法蘭克王國的國王路易三世死於882年，卡洛曼死於884年，東法蘭克王國的查理三世到888年還被看作是整個帝國的皇帝。直到20世紀法國與德國還互相將對方看作是“遺產對手”。
沒落
查理統治了46年，他死於814年。他的兒子路易成爲皇帝。查理在806年就已經規定了他死後王國按日耳曼傳統由他的兒子瓜分，但路易決定不顧這個遺囑而欲保存帝國的統一。817年他發佈了一個法令來防止帝國的分割，他的理由是皇帝的名稱是不可分的，他指定兒子洛泰爾爲副皇帝。他在他的法令中規定皇帝的長子繼承皇帝位。他的這個決定獲得了教會的支持，教會認爲帝國的統一與教會的統一是一樣的。這樣一來帝國的主教介入了政治：他們成爲皇帝兒子的對手。這些兒子們當然希望分國。從829年開始，皇帝與他的兒子們之間發生武裝衝突。
路易死於840年，他的兒子洛泰爾成爲唯一的統治者，但是843年他的三個兒子還是在凡爾登條約裏決定三分法蘭克帝國。帝國後來在855年的普呂姆分割、870年的墨爾森條約和880年的利貝蒙條約中又多次被細分。此後法蘭克帝國再沒有被統一過。各個不同的帝國部分發展出不同的習俗、民風、語言，成爲了獨立的國家。有一段時間裏，人們還稱分開的國家爲東法蘭克帝國、中法蘭克王國和西法蘭克王國，但約一百年後加洛林王朝消亡這些稱呼也都消失了。只有西部的“法蘭西”繼續使用法蘭克這個名字，而東法蘭克帝國則演變爲神聖羅馬帝國，繼續維持着羅馬皇帝的傳統。
