Политике примирения с западным соседом немецкий король оставался верен и впредь. Что же касается Людовика, то он, почувствовав, как упрочилось его положение, попытался проводить политику, не считаясь с партнерами по соглашению, и его отношения с Оттоном I опять испортились. Дело дошло до того, что в 944 году его послам при немецком королевском дворе в Ахене оказали меньше уважения, чем послам герцога Гуго. На следующий год Людовик был предательски схвачен в Руане своими нормандскими союзниками и выдан Гуго. Ему грозила участь отца, Карла Простоватого. И тогда супруга Людовика Герберга направила к своему брату Оттону I посольство с просьбой о помощи. Злопамятность никогда не была чертой характера германского короля, и он откликнулся на просьбу сестры, разрушив прежние политические союзы. Гуго, желая предотвратить невыгодное для себя развитие событий, попытался лично встретиться с немецким правителем, однако тот уклонился от встречи, направив к нему герцога Лотарингии Конрада Красного (своего будущего зятя), назначенного вместо незадолго перед тем умершего Отто. С Конрадом Гуго и имел беседу, которой остался очень недоволен. Поэтому он возвращался домой сильно сердитым на своего шурина Оттона I.
Оттон I не хотел допустить гибели Каролингской династии в соседнем королевстве, усматривая пользу для себя в том, чтобы две противоборствующие группировки уравновешивали друг друга. Повинуясь нажиму, Гуго освободил пленника, однако Людовик был вынужден отдать ему в порядке компенсации Лан, последний оплот своей власти, обрекая себя на жалкое существование номинального короля. Оттону I пришлось лично вмешаться. В августе 946 года, во второй раз, но уже в качестве союзника, а не противника Людовика, он вступил во Францию во главе сильного войска. Вместе с Людовиком он произвел опустошения в землях герцога Гуго, от Луары на юге до Руана на севере. Города Лан, Санлис, Париж и Руан были взяты в результате трудной и продолжительной осады. Крупным успехом похода явилось взятие Реймса, откуда изгнали архиепископа-узурпатора, брата графа Вермандуа, после чего его законный предшественник архиепископ Артальд, сторонник короля Людовика, опять занял свое место. Безземельный король Франции получил важную опору благодаря обретению богатой Реймсской церкви. В ноябре 946 года Оттон I возвратился домой.
На Пасху следующего года Людовик IV присутствовал в Ахене в качестве гостя Оттона I, а в августе состоялась их встреча близ Музона на реке Кьер. Короли пытались решить церковный спор относительно Реймса (изгнанный архиепископ-узурпатор не сдавался), однако собравшиеся епископы заявили, что для этого необходимо созвать синод. При посредничестве Оттона I Людовик и Гуго даже заключили для этого перемирие. Когда же два синода, в Вердене и Музоне, закончились безрезультатно, Артальд отправился в Рим. Папа Агапит II направил своего легата к Оттону I, чтобы обеспечить созыв большого церковного собора.
В старинной каролингской резиденции Ингельхайме в июне 948 года этот собор открылся. Присутствовали 32 архиепископа и епископа, причем Германия была представлена лучше, поскольку герцог Гуго и его союзники препятствовали прибытию прелатов со своих территорий. Присутствовали оба короля — немецкий и французский. После открытия собора поднялся Людовик и рассказал присутствующим, сколь много насилия и несправедливости он претерпел от Гуго. Если же собравшиеся решат, что виноват он сам, продолжал Людовик, то он готов очиститься покаянием или поединком. Виновным признали герцога Гуго, пригрозив ему церковным отлучением, если он к установленному сроку не возместит причиненный ущерб. Затем приступили к рассмотрению вопроса о Реймсском архиепископстве. Собор признал Артальда законным обладателем Реймсской кафедры, подвергнув церковному отлучению его соперника.
Людовик попросил Оттона I, чтобы тот поручил герцогу Конраду Лотарингскому оказать ему помощь против врагов. Лотарингское войско вынудило к капитуляции Музон (скрывавшемуся в нем отлученному архиепископу-узурпатору удалось бежать), а затем взяло крепость Монтегю, прикрывавшую с востока Лан, однако сам город устоял против натиска нападавших. Герцог Гуго, продолжавший, несмотря на все угрозы церковного отлучения, совершать опустошительные походы в Реймсское архиепископство, наконец в сентябре на Трирском синоде был отлучен от церкви.
Война продолжалась и в последующие два года. В 949 году Герберга праздновала Пасху у Оттона I в Ахене и опять просила об оказании помощи своему супругу. Большим успехом Людовика явилось занятие, благодаря военной хитрости, своей королевской резиденции — Лана. Чтобы удержать город, он просил о помощи герцога Конрада Лотарингского, которому и удалось договориться о перемирии между враждующими сторонами. Однако после политических консультаций с Оттоном I Людовик возвратился в Реймс, свою тогдашнюю резиденцию. Одним могущественным врагом у него стало меньше, когда ему покорился граф Вермандуа и заявил об отказе своего брата от притязаний на Реймсское архиепископство. В феврале 950 года Людовик опять встречался в Лотарингии с Оттоном I, обратившись к нему с просьбой о посредничестве в заключении мира с герцогом Гуго. К тому времени обе противоборствующие стороны уже разуверились в возможности решить конфликт силой оружия. В качестве посредника выступил герцог Конрад с группой лотарингских епископов и графов. Оттона I постоянно информировали о ходе переговоров. На Марне встретились Людовик и Гуго. Сначала они стояли со своими дружинами на противоположных берегах реки и сносились друг с другом через послов. Наконец герцог Гуго Французский, послушавшись рекомендаций посредников, отправился к Людовику и снова присягнул ему как своему сеньору. Тем самым было достигнуто временное прекращение борьбы, в течение которой Людовик и Герберга не менее пяти раз прибывали к Оттону I в Германию, чтобы просить у него военной или дипломатической помощи.
Только благодаря поддержке со стороны Оттона I Людовик сумел выстоять в борьбе против несоизмеримо более могущественного герцога Гуго Французского. В Ингельхайме Оттон I выступил в качестве покровителя французской церкви. Роль верховного сюзерена, которую он фактически играл в отношении западного соседа, возвышала его над другими правителями Западной Европы, так что уже тогда все больше людей укреплялось во мнении, что он, официально являясь королем, фактически исполняет императорскую власть, является некоронованным императором.
Однако уже вскоре произошло новое обострение отношений между Людовиком и герцогом Гуго. Фридрих, граф Бара и Меца, обручившийся с Беатрикс, дочерью герцога Гуго, построил на границе с Лотарингией крепость и начал опустошать окрестности. Оттон I выразил послам Людовика, обратившимся к нему с жалобой, свое неудовольствие по поводу происходящего, однако ничего не предпринял против Фридриха. В то же время он пригласил Гуго на празднование Пасхи в Ахен. Тот предварительно выслал ему редкий подарок — двух львов, и был принят со всевозможными почестями, осыпан подарками и возвратился в сопровождении герцога Конрада. Оттон I не хотел допустить явного преобладания Каролинга, дабы не допустить возникновения угрозы для Лотарингии.
В последующие годы между королем Франции и герцогом Французским дело неоднократно доходило до вооруженных столкновений, однако благодаря дипломатическому искусству Герберги Людовик и Гуго 13 марта 953 года заключили в Суассоне договор о дружбе. Трудно сказать, сколько на сей раз продолжался бы мир между ними, если бы в сентябре следующего года в результате несчастного случая — падения с коня — не погиб Людовик. Общий баланс взаимоотношений — мирных и военных, политических и родственных — двух королей, французского и немецкого, оказался в пользу последнего: Лотарингия осталась в составе Германского королевства.
В момент смерти Людовика IV наследнику престола Лотарю было всего 13 лет. Герберга, вероятно, обратилась за помощью к братьям — Оттону I и Бруно, однако у тех были связаны руки из-за восстания Лиудольфа и набегов мадьяр. И тогда она сделала неожиданный для многих политический шаг, обратившись за советом и поддержкой к герцогу Гуго. И так же неожиданно Гуго проявил себя лояльным вассалом: под его эгидой и при содействии Бруно Лотарь был избран в Реймсе на королевский престол магнатами трех главных народностей своего королевства — франками, бургундцами и аквитанцами. Правда, за свою вассальную верность Гуго предъявил огромный счет: юный Лотарь должен был пожаловать ему в лен герцогства Бургундию и Аквитанию. Таким образом, герцог Французский захотел стать также герцогом Бургундским и Аквитанским — герцогом трех важнейших племен, из которых состояло королевство. В этом случае он стал бы всесильным властителем при слабом короле. Однако лишь в отношении Бургундии он сумел реализовать свое намерение, да и то окружным путем: его сын Отто женился на наследнице герцога Бургундского и вскоре унаследовал герцогство, принеся вассальную присягу своему отцу, так что Бургундия утратила статус лена короны. В отношении же Аквитании грандиозные планы Гуго потерпели крах. И все же, несмотря на эту неудачу, Гуго Великий никогда не был столь могуществен, как в годы своей фактической опеки над Лотарем.