Charles le Chauve, cependant, continue à agrandir son domaine. En 863, à la mort d'un de ses neveux, il s'empare de la Provence, puis, lorsque meurt Lothaire II, autre neveu, possesseur de la Lotharingie, il veut prendre tout l'héritage. Il doit cependant partager cette province par le traité de Meerssen du 9 août 870, qui lui donne les régions de Besançon, Lyon et Grenoble.
En 875, à la mort d'un autre neveu, Charles le Chauve se fait couronner empereur par le pape, au détriment de Louis le Germanique. Celui-ci envahit la France, en est chassé et meurt peu après. Ses fils continuent la lutte et en sortent vainqueurs à Andernach le 8 octobre 876. Parti peu après pour l'Italie, Charles le Chauve meurt à Avrieux, près de Modane, le 6 octobre 877.
Quelques semaines plus tôt, pour s'assurer la fidélité des grands, il avait signé le capitulaire de Quierzy-sur-Oise, qui reconnait l'hérédité des fiefs. Tels sont, en France, les débuts de la féodalité.