在查理所进行的全部战争中，最重要的就是与萨克森人的战争。没有一次战争比萨克森战争更持久、更残酷，没有一次战争使法兰克人耗费如此巨大的力量，战争延续了60余年(772-804年)。萨克森人，仅次于法兰克人，是西部日耳曼地区人数最多的一个部族，生活在莱茵河与易北河之间的广大地区，大部分领土与法兰克毗连。查理时代的萨克森人还处于氏族制度阶段。他们的生产力水平，他们的武装和战法，都不如早已走上封建化和罗马化道路的法兰克人。对封建化的法兰克贵族来说，征服萨克森的目的就是夺取萨克森人的土地，并把萨克森人变为自己新的农奴。从772年开始，贪婪的法兰克封建主跟随查理多次向萨克森人进攻，萨克森人曾被迫投降，向查理国王交出人质，并宣誓效忠。但是，热爱自由的萨克森人不甘心于异族的统治压迫。从778年起，为推翻法兰克人的统治，萨克森人爆发了多次大规模的起义。查理调动大军，又利用萨克森人各部落之间的矛盾，以极残酷的手段把这些起义镇压下去。成千上万的萨克森人被处决了，很多人沦为奴隶。斗争中，查理不惜重金收买萨克森贵族，使他们站在法兰克人一边。785年，萨克森贵族的著名代表人物、反法兰克人斗争的重要组织者之一威都金公爵被丰厚的礼物所收买，背叛了萨克森人，投向查理。于是，在这场本来就力量悬殊的斗争中，萨克森人失败了。804年，历时33年的萨克森战争结束了。被征服的萨克森人成为法兰克国王的臣民。查理把所征服的大片土地以采邑的形式封赐给法兰克骑士和投降的萨克森贵族。以国家和军队建立起来的暴力统治，有力地加速了萨克森自由农民农奴化的过程，而法兰克王国的疆域也大大扩充了。