795年，羅馬教皇阿德一世逝世，查理支持利奧三世當(dāng)選為新的教皇。利奧三世為了答謝查理，在羅馬為他大唱贊歌，從而引起了羅馬貴族的不滿(mǎn)。反對(duì)者沖進(jìn)教皇官邸，逮捕了利奧三世，準(zhǔn)備將他送進(jìn)修道院受刑，揚(yáng)言要刺瞎他的雙眼，割掉他的舌頭。利奧首先向拜占庭國(guó)王求救，卻遭到了無(wú)情的拒絕。

逃出監(jiān)獄后他又向查理求援，查理親自帶兵護(hù)送利奧三世回羅馬，并用武力平息了這場(chǎng)糾紛。利奧三世對(duì)查理感激涕零，抓住一切機(jī)會(huì)報(bào)答他。公元800年的圣誕節(jié)，羅馬教皇利奧三世給查理加冕為“羅馬人皇帝”，史稱(chēng)查理大帝。

關(guān)于查理加冕稱(chēng)帝的問(wèn)題，歷史上存在著不同的說(shuō)法，有人認(rèn)為查理根本無(wú)意加冕，那只是教皇一相情愿的報(bào)恩行為。在《查理大帝傳》中詳細(xì)記述了加冕的全過(guò)程：公元800年12月25日，教皇召集了附近地區(qū)所有愿意參加彌撒的人們來(lái)到圣彼得大教堂，當(dāng)晚一切顯得格外隆重，教堂內(nèi)燈火通明，音樂(lè)悠揚(yáng)地回蕩著。

彌撒儀式開(kāi)始了，查理望著基督像，全心地沉浸在儀式的莊嚴(yán)之中。突然，教皇利奧三世大踏步地走到查理面前，將一頂西羅馬皇帝的皇冠戴到他頭上，并高聲宣布：“上帝為查理加冕，這位偉大的、帶來(lái)和平的羅馬皇帝，萬(wàn)壽無(wú)疆，永遠(yuǎn)勝利！”參加儀式的教徒也齊聲高呼：“上帝以西羅馬皇帝的金冠授予查理，查理就是偉大、和平的羅馬皇帝和羅馬教皇的保護(hù)人！”