Tra il 568 e il 774 d.C., l'Italia fu nuovamente invasa. I longobardi, spinti verso sud da altre popolazioni, occuparono prima la pianura padana, poi l'Italia centrale ed infine giunsero fino in meridione. Confiscando terre e latifondi al dominio della Chiesa, ormai largamente esteso, asservirono gli italici. Instaurarono così una monarchia, con capitale a Pavia, contornata da diversi ducati minori largamente autonomi. A conquista ultimata, nel 650 d.C., il territorio italiano di trovava diviso in un Regno, retto dal re Autari, e quattro ducati principali, praticamente autonomi, che svolgevano una politica indipendente.
I longobardi raggiunsero il loro massimo splendore con il re cattolico Liutprando, che ampliò il dominio, ma che arrivato a Roma, a causa della sua forte fede religiosa, rinunciò alla conquista dei domini della Chiesa. Questo fatto contribuì a fortificare la consapevolezza del papato del potere della religione sulla politica. Quanto fosse pesante l'eredità di Liutprando lo si vide con Ratchis (744-749) che salì al trono appoggiato dalla corrente filoromana. Egli dapprima attuò una politica di pace (746); costretto poi a prendere le armi contro Perugia, si trovò di fronte papa Zaccaria e, come Liutprando, non solo cedette, ma abdicò e si ritirò nel monastero di Montecassino. Prevalse allora la corrente opposta, che pose sul trono Astolfo (749-756): questi riprese la politica di espansione contro il papato, ma il nuovo papa Stefano II chiese l'aiuto di Pipino il Breve, re dei Franchi, che doveva la corona a papa Zaccaria e a lui. Sceso in Italia, Pipino sconfisse i Longobardi, nel 754 e nel 756, costringendo Astolfo a cedere al papa le terre tolte ai Bizantini, che costituirono il maggior nucleo dello Stato pontificio (legittimato dalla falsa donazione di Costantino, allora coniata). Ad Astolfo succedette, dopo alcuni mesi di governo di Ratchis, Desiderio, duca di Brescia (756-774) che strinse alleanza con i Franchi, dando la propria figlia Ermengarda, in sposa a Carlo Magno, primogenito di Pipino, e chiedendo per Adelchi la mano di Gisela, sorella di Carlo.
Desiderio mosse quindi contro l'Esarcato e la Pentapoli, minacciando, in un secondo tempo, Roma stessa. Dopo la morte del fratello Carionianno (771), Carlo si impadronì di tutto il Regno franco, ripudiò Ermengarda e, accogliendo l'appello di papa Adriano I, scese in Italia contro i Longobardi. Vincitore alle Chiuse di Susa, Carlo pose l'assedio a Pavia e a Verona e piegò la resistenza di entrambe. Adelchi da Verona fuggì a Costantinopoli, e Desiderio, arresosi a Pavia, fu catturato e chiuso nel monastero di Corbie, in Francia. Finiva così la dominazione longobarda in Italia.
Carlo assunse la corona di re dei Longobardi e, in un primo tempo, lasciò sussistere gli ordinamenti del Regno, mantenendo i duchi, da cui volle il giuramento di fedeltà. Essendo scoppiata poi una rivolta nel Friuli, Carlo sostituì ai duchi longobardi, conti e marchesi franchi e, nel 781, cambiò nome al Regno stesso, chiamandolo Regno d'Italia. Altrettanto vano fu il tentativo di Adelchi di riprendere il Regno, cosicché alla fine del sec. VIII rimasero del dominio longobardo in Italia solo i ducati di Spoleto e di Benevento, vassalli di Carlo Magno.