Nel 799, papa Leone III era stato assalito da alcuni romani, che cercavano di cavarsi gli occhi e strappargli la lingua. Leone scappò e fuggì da Carlo Magno a Paderborn. Carlo Magno, consigliato dallo studioso Alcuino, si recò a Roma, nel novembre 800, e tenne un sinodo. Il 23 dicembre Leone giurò di innocenza a Carlo Magno. Essendo stata in tal modo indebolita la sua posizione, il Papa ha cercato di ripristinare il suo status. Due giorni dopo, durante la Messa, il giorno di Natale (25 dicembre), quando Carlo Magno si inginocchiò all’altare per pregare, il Papa lo incoronò Imperator Romanorum (“Imperatore dei Romani”) nella Basilica di San Pietro. Così facendo, il Papa ha respinto la legittimità dell’imperatrice Irene di Costantinopoli:

“Quando Odoacre costrinse l’abdicazione di Romolo Augustolo, non abolì l’Impero d’Occidente come potenza separata, ma lo fece riunire o sprofondare in quello d’Oriente, così che da quel momento vi fu un unico Impero Romano indiviso… [ Papa Leone III e Carlo Magno], come i loro predecessori, ritenevano l’Impero Romano uno e indivisibile, e proponevano con l’incoronazione di [Carlo Magno] di non proclamare una separazione tra Oriente e Occidente … non si ribellavano contro un regnante sovrano, ma legittimamente occupando il posto del deposto Costantino VI … [Carlo Magno] fu ritenuto il legittimo successore, non di Romolo Augustolo, ma di Costantino VI… “

L’incoronazione di Carlo Magno come imperatore, sebbene intesa a rappresentare la continuazione della linea ininterrotta di imperatori da Augusto a Costantino VI, ebbe l’effetto di creare due imperi separati (e spesso opposti) e due rivendicazioni separate all’autorità imperiale. Condusse alla guerra nell’802 e per i secoli a venire gli imperatori sia dell’Occidente che dell’Oriente avrebbero rivendicato in competizione la sovranità sull’intero.

Einhard dice che Carlo Magno ignorava l’intento del Papa e non voleva tale incoronazione:
[H]e dapprima ebbe una tale avversione che dichiarò che non avrebbe messo piede nella Chiesa il giorno in cui [i titoli imperiali] gli sarebbero stati conferiti, sebbene fosse una grande festa, se avesse potuto prevedere il disegno del Papa. Alcuni studiosi moderni, tuttavia, suggeriscono che Carlo Magno fosse effettivamente a conoscenza dell’incoronazione; certamente, non può aver perso la corona ingioiellata in attesa sull’altare quando è venuto a pregare, cosa che anche fonti contemporanee sostengono.