Figlio (n. 795 - m. Prüm, Renania-Palatinato, 855) di Ludovico il Pio, che lo designò erede del titolo imperiale e re d'Italia (818); dopo essere entrato in contrasto con il padre in seguito a una nuova suddivisione dei territori, alla morte di questi dovette scontrarsi con i fratelli Carlo il Calvo e Ludovico il Germanico. Sconfitto (841), sottoscrisse il patto di Verdun (843) che smembrava l'Impero carolingio, ma riconosceva comunque a L. la dignità imperiale e le regioni centrali (Lotaringia e Italia).
Designato nell'ordinatio imperii (817) erede del padre e incoronato imperatore ad Aquisgrana, ebbe poi (818) il governo d'Italia dove si recò nell'822 e dove l'anno dopo, a Roma, fu consacrato solennemente imperatore da Pasquale I. Tornato in Italia nell'824, vi emanò la famosa constitutio romana, con cui riconfermava l'obbligo di obbedienza all'imperatore da parte del clero e del popolo romano e stabiliva che i papi neoeletti dovessero giurare fedeltà a un messo imperiale. Con un capitolare emanato a Corteolona (825) riordinò l'insegnamento pubblico in Italia. Avendo Ludovico il Pio proceduto a una nuova divisione dell'impero (atto di Worms, 829) per attribuire un regno anche a Carlo il Calvo, figlio di secondo letto, L., accordatosi con Pipino e Ludovico, tentò di fare annullare (830) quell'atto ma, abbandonato dai fratelli, fu privato di ogni prerogativa (Nimega, 831) e gli fu lasciata soltanto l'Italia. Nell'833 L. passò le Alpi, ritrovando l'intesa con i fratelli, e riuscì a deporre il padre, ma al ritorno di questo sul trono dopo pochi mesi, fu costretto a ritirarsi nuovamente in Italia. Con la morte del fratello Pipino (838) e la nuova divisione (Worms, 839) ebbe però ampliati i suoi possessi. Morto Ludovico il Pio (840), L., che voleva ridurre suoi vassalli i fratelli, fu da questi vinto (841) e costretto alla pace (patto di Verdun, 843): conservò l'Italia, la dignità imperiale, un'ampia zona (Lotaringia) che dal mare del Nord giungeva alle Alpi. Mandò (844) in Italia il figlio Ludovico II, poi (855) divise il regno tra i figli (Ludovico, Lotario e Carlo) e si ritirò nel chiostro di Prüm.