Unklar ist, inwieweit Karlmann, der am 22.9.880 wohl in Ötting die Augen schloß, noch selber dazu beigetragen hat, dass sein weithin nominell gebliebenes italienisches Königtum auf seinen jüngsten Bruder, den schwäbisch-elsässischen Teilherrscher KARL III., überging. Der historische Aufstieg dieses KAROLINGERS begann damit, dass ihn Papst Johannes VIII., enttäuscht in seinen Erwartungen eines westfränkischen Eingreifens, im Frühjahr 879 nach Italien einlud und Karlmann im August anscheinend letztmalig für ein italienisches Kloster urkundete. Von niemandem angefochten, überquerte KARL III. im Oktober die Alpen, fand in Pavia die Anerkennung der dort erschienenen Magnaten und zog weiter nach Ravenna, wo er vom Papst Anfang 880 eine Salbung zum König von Italien empfing und seinen Erzkanzler Liutward als neuen Bischof von Vercelli durchsetzte. Er hätte nach dem Wunsch Johannes VIII. den Weg gleich bis Rom verlängern und mit der Kaiserwürde die seit dem Tod LUDWIGS II. verwaiste Rolle eines Schutzherrn der römischen Kirche und Mittelitaliens übernehmen sollen, wollte sich aber vor weiteren Schritten zunächst innerhalb der Familie absprechen und kehrte daher in die Francia zurück, wo sich sein Bruder Ludwig der Jüngere soeben im Vertrag von Ribemont die W-Hälfte Lotharingiens gesichert hatte. Nicht mit ihm, von dem im Sommer 880 erstmals auch eine Erkrankung gemeldet wird, sondern mit den westfränkischen Neffen traf er sich im Juni zu einem Frankentag in Gondreville, von dem dann die gemeinsame Attacke gegen die Usurpatoren Hugound Boso ausging. Erst nach dem Abbruch der Belagerung von Vienne ließ er sich von Johannes bewegen, erneut nach Italien zu kommen, und nahm nun aus seiner Hand am 12.2.881 in Rom die Kaiserkrone entgegen. Nach dem Tode seines Bruders Ludwig der Jüngere kehrte er aus Italien zurück und empfing zunächst in Bayern, dann im Mai in Worms die Huldigung als nunmehr alleiniger Herr des mit Lotharingien und Italien vereinigten O-Frankenreiches. Unter dem Eindruck der jüngsten Normanneneinfälle strömte ihm ziemlich rasch eine große Streitmacht aus Franken, Bayern, Schwaben, Thüringern, Sachsen und anderen zum Kampf gegen die Normannen zu, die im Juli deren Hauptstützpunkt Asselt einzuschließen vermochte. Von der erwarteten Erstürmung sah der Kaiser jedoch bald ab und gewährte den Feinden freien Abzug und neue Zahlungen gegen die Zusicherung ihres Anführers Gottfried, sich taufen zu lassen, eine Lehnsherrschaft in Friesland zu übernehmen und durch Heirat mit Lothars II. Tochter Gisela (aus der nicht anerkannten Ehe mit Waldrada) in die karolingische Familie einzutreten. Das Verhalten KARLS III. entsprach wohl der Überlegung, durch Respektierung der faktischen Machtlage in Lotharingien, in die auch Giselas Bruder Hugo durch Überlassung der Einkünfte des Bistums Metz einbezogen wurde, eine notdürftige Befriedung herbei führen zu können, doch wurde dies, wie das entrüstete Echo in den zeitgenössischen Quellen zeigt, von dem maßgeblichen Kreisen kaum verstanden und eher als schmähliche Schwäche ausgelegt, die der Autorität des Kaisers Abbruch tat.
Da man nach dem Tode des westfränkischen König Karlmanns, Karl, den Sohn Ludwigs des Stammlers von Adelheid nicht berücksichtigte, blieb allein der gerade in der Lombardei weilende KARL III. übrig, dem eine Gesandtschaft unter Graf Theoderich von Vermandois die Einladung zur Herrschaftsübernahme unterbreitete. Der Kaiser erschien im Juni 885 in Ponthion und nahm die Huldigung der bisherigen Untertanen Karlmanns entgegen. Innerhalb von nur 6 Jahren war ihm ohne sonderliche Mühe, als bloße Konsequenz dynastischen Erbrechts, die Vereinigung sämtlicher Reichsteile in seiner Hand gelungen.
Am Willen, der gewaltigen Aufgabe Herr zu werden, hat es KARL III., der zwischen 879 und 886 zwölfmal die Alpen überquerte, nicht fehlen lassen. Die akutesten Sorgen bereiteten weiter die Normannen, die nach ihren Beutegewinnen in W-Franken 884 den Schwerpunkt wieder mehr östlich, in die Gegend von Löwen, verlagert hatten. Die Verbindung der Gruppe um Gottfried mit dem lothringischen Prätendenten Hugo war bereits vor KARLS III. Rückkehr zerschlagen worden. Gegen ein vermeintlich gefährliches Komplott beider Schwäger rückte nämlich Graf Heinrich vom Grabfeldgau, Stammvater der BABENBERGER und bewährter Heerführer schon Ludwigs des Jüngeren, im Mai 885 an den Niederrhein und ließ Gottfried mit vielen der Seinen während vorgetäuschter Verhandlungen umbringen, nachdem man zuvor seine Gattin Gisela, die Tochter Lothars II., in Sicherheit gebracht hatte (+ 907 als Äbtissin von Nivelles und Fosses); wenig später wurde auch Hugo, ihr Bruder, in Gondreville in einen Hinterhalt gelockt, überwältigt und geblendet, um seine Tage als Mönch im Kloster Prüm zu beschließen (+ nach 895). Der lotharingische Mannesstamm war damit ausgeschaltet, aber die Bedrohung durch die Normannen keineswegs überwunden, wenn auch deren Herrschaft in Friesland zusammenbrach. Als neues Ziel erkor ein großer Teil von ihnen den Seineraum und zumal die Stadt Paris, die seit Ende November 885 fast ein Jahr lang umzingelt wurde. Dass sie allen Angriffen standhielt, lag wesentlich an der Tatkraft des während der Belagerung gestorbenen Bischofs Gauzlin wie auch besonders des Pariser Grafen Odo, dessen unerschrockener Kampfesmut an seinen Vater Robert den Tapferen gemahnte. KARL III. dagegen wich monatelang der Konfrontation aus, erschien erst nach einem Italienzug im Oktober 886 vor Paris, wo der mit einer ostfränkischen Truppe vorausgeschickte BABENBERGER Graf Heinrich inzwischen gefallen war, und erreichte den Abzug der Feinde wie zuvor in Asselt nur durch eine Vereinbarung, die ihnen neue Lösegelder zusicherte und Burgund zur Überwinterung, de facto zur Plünderung freigab, - gemäß zeitgenössischem Kommentar ein "wahrhaft allzu erbärmlicher Ratschluß".
Gerade weil KARL III. kaum noch imstande war, alle drängenden Probleme des ihm zugefallenen Großreiches selber resolut anzupacken, und weil er anders als seine Vorgänger auch keine Familienmitglieder mehr hatte, denen er Teile seiner Verantwortung delegieren konnte (abgesehen vom Neffen ARNULF, zu dem er Distanz hielt), verdient Aufmerksamkeit, auf wen sich der Kaiser bei seiner unverhofften Alleinherrschaft stützte und welche historischen Folgen das hatte. In seiner näheren Umgebung war der anfängliche Erzkapellan, Bischof Witgar von Augsburg, noch während des auf Schwaben begrenzten Regiments von Liutward überspielt worden, einem aus der Reichenau hervorgegangenen Kanzleinotar, dem seine Gegner später niedere Herkunft vorwarfen; er erscheint seit 878 bereits als Erzkanzler und war seither von überragendem Einfluß auf KARL, der ihn 880 mit dem Bistum Vercelli und nach dem Gewinn ganz O-Frankens 882 möglicherweise auch anstelle Liutberts von Mainz mit der Würde des Erzkapellans ausstattete. Gleich ihm waren es weiter "Alemannen, denen er vornehmlich die Führung seiner Herrschaft anvertraut hatte", wie ein rückblickender Annalist kritisch und durchaus konform mit dem Eindruck moderner Forschung vermerkte, wonach KARLS Hofkapelle trotz aller Ausweitung seiner Macht "weitgehend den Charakter der landschaftlich gebundenen Teilkapelle" beibehielt (J. Fleckenstein). Dieser räumlichen Isolierung in der Spitze steht die Bereitschaft des Kaisers gegenüber, ganze Reichsteile der Dominanz einzelner regionaler Machthaber zu überantworten. So verstärkte er in Italien das Gewicht BERENGARS VON FRIAUL, indem er ihn mit Strafmaßnahmen gegen den Rivalen WIDO II. von Spoleto beauftragte, und in W-Franken verhalf er dem ROBERTINER Odo zum weiteren Durchbruch, als er ihm zur Grafschaft Paris 886 nach dem Tode Hugos des Abtes auch noch dessen hinterlassene Hoheitsrechte in Neustrien und an der Loire hinzugab. In die Herrschaftsbildung des burgundisch-provenzalischen Raums griff er als Kaiser gar nicht erst ein, aber auch innerhalb O-Frankens hat er die Konsolidierung der liudolfingischen Macht in Sachsen durch Otto (den Erlauchten), den Bruder des gegen die Wikinger gefallenen Brun, zumindest nicht behindert, und das obgleich dieser Schwager Ludwigs des Jüngeren durch die Heirat mit einer Tochter des BABENBERGERS Heinrich bereits weitere Kreise zu ziehen begonnen hatte. Heinrichs Bruder Poppo festigte indessen seine Vorrangstellung in der thüringischen Mark gegen die Sorben.
Um allen diesen selbstbewußten Gebietern, die zunehmend Fiskalgut und königliche Amtsträger in ihren Bann zogen, künftig überhaupt noch einen gemeinsamen Herrn überordnen zu können, bedurfte es dringend der einvernehmlichen Vorsorge für die Nachfolge des Kaisers, dessen Hoffnung auf einen legitimen Thronerben, einen "kleinen Ludwig oder Karl", wie ihn Notker von St. Gallen unbeirrbar kommen sah, vergeblich geblieben war. Nach dem Tod des westfränkischen Adoptivsohnes Karlmann hatte KARL 885 einen Versuch gemacht, seinen noch heranwachsenden außerehelichen Sohn Bernhard (von einer namentlich nicht bekannten Mutter) zum Erben einzusetzen, war aber am Einspruch von Bischöfen und mehr noch an der bedenklichen Tatsache gescheitert, dass der zur Sanktionierung des heiklen Beschlusses eingeladene Papst Hadrian III. (884-885) auf der Hinreise einen jähen Tod starb. Das Problem gewann neue Dringlichkeit, als der Kaiser im Winter 886/87 schwer erkrankte, so dass er, das Schicksal seiner Brüder vor Augen, durch einen Aderlaß während der Fastenzeit Linderung suchte. Um die allgemeine Besorgnis zu dämpfen, schien sich ihm ein unerwarteter Weg zu eröffnen, da der soeben verstorbene Boso von Vienne einen kleinen Sohn namens LUDWIG hinterlassen hatte, der als Enkel Kaiser LUDWIGS II. ein unanfechtbarer KAROLINGER in weiblicher Linie war. Ungeachtet des vergangenen Streits mit seinem Vater, lud ihn KARL mit der Mutter Irmingard zu sich und ihn nahm Ende Mai 887 in Kirchen (bei Lörrach) an Sohnes statt an, im Beisein Odos von Paris und womöglich auch BERENGARS VON FRIAUL, der kurz zuvor am Hof nachzuweisen ist. Die Entscheidung für einen vielleicht gerade Sechsjährigen war indes nichts als ein ungewisser Wechsel auf eine ferne Zukunft und brüskierte offen den erwachsenen und handlungsfähigen, wenngleich illegitimen Neffen ARNULF VON KÄRNTEN, der unter den ostfränkischen Großen längst viele Anhänger hatte. In der verbreiteten Mißstimmung kam es zu Geschehnissen, die "durch und durch rätselhaft und unheimlich" (G. Tellenbach) erscheinen. Noch in Kirchen ließ sich der Kaiser nötigen, seinen bis dahin allmächtigen Erzkanzler Liutward von Vercelli vom Hof zu verweisen und durch Erzbischof Liutbert von Mainz zu ersetzen, laut Reginos Chronik unter der Beschuldigung des Ehebruchs mit der Kaiserin Richgard. Während sich Liutward angeblich zu ARNULF begab (in dessen Umgebung er allerdings nie bezeugt ist), soll sich Richgard mit der Beteuerung gerechtfertigt haben, in 25 Ehejahren unberührt geblieben zu sein, trennte sich von ihrem kranken Gemahl und zog sich in das von ihr gegründete Kloster Andlau zurück. Dass dies geschah, um KARL eine neue Ehe und doch noch Nachwuchs zu ermöglichen, ist bloß eine vage Vermutung.
Seine Autorität scheint seither heillos erschüttert gewesen zu sein. Als KARL III. im November zu einer ostfränkischen Reichsversammlung in Tribur erschien, erfuhr er, dass ARNULF mit bewaffneter Macht herannahe, offenbar um die Anerkennung seiner Ansprüche zu erzwingen. Der Kaiser wich noch ins nahe Frankfurt aus, bot dort aber ein solches Bild der Hinfälligkeit, dass sich auch seine bisherigen Getreuen binnen weniger Tage dem eingetroffenen Herausforderer zuwandten. Vom 17.11. datiert KARLS letzte, vom 27.11. ARNULFS erste Herrscherurkunde. Der von allen verlassene und somit gestürzte Kaiser bat sich einige Königshöfe in Schwaben aus und ist sehr bald auf einem von ihnen, in Neudingen an der oberen Donau, am 13.1.888 seinem Leiden erlegen. Auf der Reichenau trug man ihn zu Grabe.