Как только в следующем году Карл начал второе вторжение в Италию, имевшее целью подчинить герцогов Фриули и Беневенто, вестфалы и энгры взялись за оружие. Они взяли штурмом лагерь франков в Эресбурге и убили гарнизон, но сделать то же самое в Сигибурге не сумели. Услышав о восстании, Карл поспешил из Италии в Саксонию с такой скоростью, что оказался на Липпе раньше, чем саксы узнали о его переходе через Альпы. Страх перед ним был так силен, что весь народ сразу же запросил мира. Вожди саксов пообещали креститься и впредь держать свои земли, как верные вассалы короля. Только один вождь по имени Видукинд отказался покориться, в 776 году бежал на север и нашел убежище у данов. Карл заменил гарнизон в Эресбурге и построил еще один укрепленный лагерь в Карлштадте. Той зимой он оставался в Австразии, в непосредственной близости от саксонской границы, чтобы наблюдать за своими недостойными доверия подданными. Следующей весной, в 777 году, он созвал большой национальный совет франков в Падерборне, в сердце Энгрии, как знак того, что Саксония теперь стала составной частью его владений. Тогда было крещено множество саксов, и, согласно национальной традиции, они поклялись, что лишатся своих земель и свободы, если взбунтуются снова и если не будут придерживаться христианства и хранить преданность королю и его наследникам.
На большой совет в Падерборне прибыли послы из Испании и привезли необычное предложение королю. Омейяд Абд ар-Рахман наконец завершил покорение почти всего испанского полуострова у тех сарацин, которые отказывались признавать его королем. Последние его противники, оказавшиеся в ужасном положении, решили стать вассалами Карла, если он защитит их от завоевателя. Имена их вождей — Сулейман ибн аль-Араби и Касмин ибн Юсуф. Они удерживали города Барселона, Жирона и Уэска, что на крайнем северо-западе Испании, на франкской границе. Карл решил принять их предложение и продвинуть свою границу за Пиренеи, так чтобы защитить Септиманию от набегов сарацин, построив линию крепостей между ней и владениями правителя Кордовы. Он считал, что Саксония окончательно покорена и ее можно оставить. Она будет хранить ему верность и привыкать к христианству.
И в 778 году Карл начал первую экспедицию в Испанию. Он лично перешел Западные Пиренеи с войском из Нейстрии, а армия из Австразии, Бургундии и Ломбардии перешла Восточные Пиренеи. Две армии встретились у Сарагосы, и Карл принял изъявления почтения от мятежных вождей сарацин Барселоны и Жироны. Сарагоса, однако, не пала, несмотря на стоящую рядом с городом огромную армию, и тогда Карл вернулся в Аквитанию тем же путем, каким пришел. Его экспедиция оказалась не слишком успешной. Сарацинские мятежники были ненадежными вассалами, так же как и другой результат кампании — вассальная клятва испанских басков и жителей Наварры, после того как он взял штурмом Памплону. А когда франкская армия возвращалась обратно через перевалы и горные проходы Пиренеев, баски напали на арьергард и обоз короля в знаменитом Ронсевальском ущелье. Они захватили много добычи и убили трех известных людей — сенешаля Эггихарда, графа двора Ансельма и Роланда, префекта Бретонской марки. Последний — о нем история не знает ничего, кроме его гибели в Ронсевальском ущелье, — должно быть, пользовался популярностью у франков. Вскоре после его гибели он стал героем многих легенд, которые в конце концов оформились в знаменитую Песнь о Роланде, в которой бретонский маркграф предстает вторым человеком по важности в христианском мире после Карла Великого (778).
Не успел король добраться до Аквитании, как пришла весть о том, что саксы нарушили клятву и снова взяли в руки оружие. Изгнанник Видукинд вернулся от данов и призвал беспокойных молодых людей Саксонии сражаться. На его призыв откликнулось множество племен, и вскоре саксонская армия взяла штурмом новый форт Карлштадт и разграбила гессенские земли и правый берег Рейна до города Деуц и устья Мозеля. Саксы жгли церкви и убивали крестьян. Так они мстили за уничтожение Ирминсуля и грабежи армии Карла в 775–776 годах. Получив эту тревожную весть, Карл вернулся в Австразию, отправил войска для очистки берега Рейна от саксонских грабителей, однако отложил общий сбор армии франков для третьего завоевания Саксонии до следующего года. Однако летом 779 года он снова приступил к выполнению бесконечной задачи и прошел по Вестфалии с огнем и мечом. Вестфалы опять сдались, потерпев поражение в сражении, а энгры и истфалы — без боя. Следующей весной он вернулся еще раз, собрал большой совет у истоков Липпе и разделил Саксонию на миссионерские регионы, в каждом из которых должны были трудиться монахи из Австразии. Это был первый шаг в более позднем разделе земель на епископства. Результатом этой деятельности стало обращение сотен тысяч язычников. Карл лично помогал в некоторых случаях, когда тысячи саксов одновременно крестились в водах Окера и Эльбы (780).
Тогда он отправился в Италию. Пожалуй, впервые сразу за его отъездом не последовал мятеж саксов. Более того, там больше двух лет (780–782) царил покой. И Карл решил, что уже достаточно далеко продвинулся по пути мира, чтобы разделить страну на графства — как во всей империи. Правителями в них он назначил некоторых саксонских вождей, которым для этого даровал графский титул, и чиновников, в жилах которых текла кровь франков. Он опубликовал кодекс законов для Саксонии, в котором самые тяжелые наказания предусматривались для тех, кто продолжал исповедовать язычество. Такие преступления, как принесение жертв дереву, сжигание мертвых, а не погребение, высмеивание церковных церемоний или разграбление церквей, карались смертью. Даже тем, кто противился крещению или кто после крещения отказывался держать пост и подчиняться церковным установлениям, грозила смертная казнь.
Возможно, именно жестокие законы осенью 782 года снова подтолкнули саксов к мятежу, во главе которого стал Видукинд. На его призыв откликнулись почти все северные племена. Новость очень быстро вернула Карла обратно в страну. Он привел крупные силы, и многие саксы сразу сложили оружие и покорились. Только теперь впервые король выказал признаки гнева. Его привел в ярость непокорный народ. Он не мог простить убийство духовенства, сжигание церквей и насмешки над обрядом крещения. Он потребовал, чтобы каждое племя отправило к нему в цепях зачинщиков восстания, наиболее активно отвергавших христианство. Всего набралось 4500 человек. Их привезли в лагерь короля в Вердене — на Аллере — и обезглавили. Вместо того чтобы вселить страх в саксов, эта жестокая казнь привела их в ярость. В этой бойне каждый сакс потерял друга, брата или родственника. Взбунтовались даже те племена, которые раньше были покорны. Последовало больше двух лет постоянных сражений (783–785). Карл дважды прошел по Саксонии, сжигая все на своем пути от Эмса до Эльбы, но саксы, когда он уходил, снова смыкали свои ряды и продолжали держаться в лесах и на болотах. Ярость короля не имела границ. Он отказался покинуть Саксонию и остался со своей армией на зимовку в районе Миндена — в сердце Саксонии. Наконец весной 785 года упорство мятежников начало снижаться. Было невозможно избавиться от несгибаемого короля франков, и они стали обдумывать капитуляцию. Вождю мятежников Видукинду была обещана жизнь, если он сдастся и примет крещение. Только когда это произошло, восстание пошло на убыль. Графы стали править своими прежними владениями, духовенство вернулось и стало восстанавливать церкви, а отчаявшиеся саксы покорились игу франкского воина и франкского священника.