Победитель подошел к Риму. «Вечный город» с нетерпением ждал его как спасителя. В Страстную субботу, 2 апреля, Адриан I устроил Карлу торжественную встречу, выслав к воротам Рима толпы ремесленников с хоругвями и детей с пальмовыми ветвями. Сойдя с коня, король прошел пешком к храму святого Петра, где его уже ждал папа. Демонстрируя свою глубокую веру, Карл облобызал все ступени лестницы, ведущей к храму, и, взяв Адриана за руку, вошел вместе с ним в базилику под громкое пение церковного хора. В Риме король отпраздновал Пасху, обошел все христианские святыни и в заключение оформил новую дарственную грамоту, намного увеличившую «дарение Пипина».
Теоретически Адриан должен был получить всю Италию к югу от линии городов Луны, Берчето, Пармы, Падуи и Венеции. Но это носило чисто номинальный характер, не только потому, что «даритель» и сам еще не владел большей частью «подаренного», но и потому, что, демонстрируя перед Дезидерием и его соратниками свою щедрость, в будущем он не собирался ей безоглядно следовать. Понял ли это папа? Если и понял, то не подал виду: он хотел верить желаемому, да и оформлено все было наилучшим образом. Грамоту скрепили своими подписями все епископы, аббаты, герцоги и графы из свиты. Приказав составить две копии, одну из них Карл собственноручно вложил в Евангелие, находившееся рядом с мощами святого Петра, другую увез с собой. Затем король и армия вернулись к осажденной Павии.
Столица лангобардов все еще держалась. Но жители ее были истомлены голодом и лишениями, а многие представители знати не сочувствовали планам своего короля. В начале июня Дезидерий понял, что игра проиграна. Вместе со всей семьей он вышел из города, чтобы подчиниться Карлу. Победитель, сопровождаемый новой королевой Гильдегардой, под звуки победных гимнов вошел в Павию и завладел королевским дворцом, сокровища которого были розданы солдатам. К своему титулу «король франков» он добавил отныне «и лангобардов», а также словосочетание «римский патриций». Дезидерий и его жена были торжественно доставлены во Францию. Здесь их заставили принять постриг и заточили в монастырь. Что сталось с семьей Карломана – неизвестно.
Победа, одержанная в 774 году, была лишь началом. Италия не сразу покорилась завоевателю. Едва он покинул страну, как герцоги Фриуля и Сполето, подстрекаемые Адальгизом, устроили заговор. Рассчитывая на поддержку византийского флота, они думали овладеть Римом и восстановить владычество лангобардов. Папа Адриан немедленно отписал Карлу, уведомляя об опасности. Но прошел год, прежде чем Карл, занятый в Саксонии, смог принять меры. Наконец, в 776 году он перешел Альпы и, не заходя в Рим, быстро расстроил планы заговорщиков: Адальгиз снова бежал, герцог Фриуля был убит, мятежные города подчинились. Однако Карл не строил на сей счет иллюзий. Он тщательно продумывал меры к укреплению своего владычества в Италии и уже составил определенный план.