Уладив неотложные текущие дела в государстве, Оттон I созывает в мае 961 года в Вормсе большой съезд знати, на котором и предполагалось обсудить его поход в Рим. Важнейшим вопросом, успешно решенным им на этом рейхстаге, было избрание его шестилетнего сына Оттона королем. Учитывая все неожиданности, с которыми мог быть сопряжен поход в Италию, избрание королем Оттона II должно было обеспечить наследование престола. Тот факт, что Оттон I сумел добиться этого, свидетельствует о прочности его власти и личном авторитете. Однако он не ограничился предварительным избранием сына на престол, а тут же отправился с ним в Ахен, где 25 лет назад состоялась его собственная торжественная коронация. На Троицу, 26 мая 961 года, в столь же торжественной обстановке, в присутствии знати королевства Оттон II был коронован и помазан архиепископами Бруно Кёльнским, Вильгельмом Майнцским и Генрихом Трирским. Было решено, что последний будет сопровождать Оттона I в Италию, а первые два во время его отсутствия в Германии берут на себя заботы по воспитанию шестилетнего Оттона II и управлению страной: младший брат короля архиепископ Бруно — на западе, в Лотарингии, где он уже давно исполнял по совместительству функции герцога, а Вильгельм, внебрачный сын Оттона I, — на прочих территориях; он также должен был заниматься воспитанием юного короля. Управление Саксонией и столь важную для государства охрану восточных рубежей Оттон Великий поручил своему испытанному соратнику герцогу Герману Биллунгу, наряду с которым и независимо от которого должен был нести свою службу маркграф Геро Железный.

Одновременно велись приготовления к торжественной коронации в Риме: в Майнцском аббатстве Св. Альбана разработали порядок императорской коронации, а ювелиры изготовили императорскую корону, которую должны были возложить на голову германского короля. Прибытие в Рим со своей короной имело для Оттона I первостепенной важности значение: если бы папа короновал Оттона I своей короной, то акт коронации можно было истолковывать как пожалование им императорского достоинства германскому королю; если же Оттон I прибыл в Рим со своей короной, то акт помазания представлял собой лишь духовное освящение независимой от него светской власти. Становиться вассалом папы римского германский король не собирался (как в свое время не собирался этого делать Карл Великий).

Завершив подготовку, Оттон I в августе 961 года с большим войском отправился в Италию. С ним были королева Адельгейд и множество епископов. Как и в первый раз, был выбран наиболее надежный путь из Баварии через Бреннер и Тренто в Ломбардию. Многочисленное войско Оттона I, в состав которого входили, по свидетельству современников, и язычники, вероятнее всего, славяне из сопредельных с Саксонией областей, произвело, как написано в хрониках, сильное впечатление на итальянцев, словно наводнив их территорию. Он совершил переход в Ломбардию, не встречая сопротивления, хотя, по сообщению «Хроники Салерно», было кому дать ему отпор: в долине реки Адидже, севернее Милана, находился с войском в 60 тысяч человек сын и соправитель Беренгара Адальберт, однако его сторонники из числа знати заявили, что согласны вступить в сражение с немцами лишь при условии, что его отец отречется от престола, передав ему корону. Заявить этот ультиматум их заставило то, что они более не могли сносить деспотизм Беренгара и Виллы. Войско двинулось в Павию, где находилась королевская чета, и Беренгар будто бы согласился уступить требованию, но Вилла решительно воспротивилась. Когда Адальберт сообщил об этом своим воинам, они покинули его и разошлись по домам, тем самым открыв Оттону I путь для беспрепятственного вторжения.

Во всем этом, возможно, приукрашенном вымыслом рассказе бесспорно достоверно то, что Беренгар своим деспотическим правлением многих настроил против себя, поэтому можно признать вполне вероятным, что Оттону I был оказан именно такой теплый прием, о каком сообщается в анонимной хронике «Продолжателя Регинона»: «Там вышли ему навстречу графы и епископы почти всей Италии, и он, как полагается, с почестями принятый ими, властелином, не встречая сопротивления, вступил в Павию». Он пока решил воздержаться от дальнейшего преследования Беренгара, Виллы и их сыновей Адальберта и Видо (все четверо укрылись в разных крепостях, дабы вынудить Оттона I распылить свои силы и затруднить осаду, если тот надумает ее предпринять) и заняться делами Итальянского королевства. Он по возможности восстановил в правах всех, кого обидел Беренгар (как пишет Лиутпранд: «Добрый король, собирая рассеянное и сплачивая разбитое, каждому возвратил принадлежащее ему»), тем самым укрепляя свои собственные позиции в стране. Лиутпранд, особенно ненавидевший Беренгара и в течение нескольких лет живший изгнанником в Германии, тогда по милости Оттона I стал епископом Кремоны. Король посвятил свыше двух месяцев этим первоочередным заботам, в том числе и восстановлению разрушенного Беренгаром дворца. Самозваный властитель словно вымещал свою злобу, подвергая разграблению и разрушению древнюю королевскую резиденцию. Возвратиться в нее он, надо полагать, не надеялся. За ходом восстановительных работ наблюдала сама Адельгейд, хорошо знавшая дворец и его внутреннее убранство.

Наконец, весьма благополучно завершив первый этап похода, Оттон I приступил к решению своей главной задачи. В декабре 961 года он направил в Рим аббата Фульдского монастыря Хатто, который должен был заняться «обустройством королевской резиденции», то есть вести с папой Иоанном XII переговоры об условиях пребывания короля в Риме и о порядке коронации. Переговоры затянулись, и Оттону пришлось праздновать Рождество 961 года в Павии, хотя он рассчитывал, следуя примеру Карла Великого, именно в этот день обрести императорское достоинство. Пройдут годы, и он добьется, чтобы его сын Оттон II короновался как раз на Рождество 967 года. Во время затянувшегося ожидания его помыслы не были обращены только к Риму. Король уделял внимание и другим делам: так, по ходатайству королевы Адельгейд он пожаловал монастырю Св. Зенона в Вероне грамоту, коей подтвердил его права и привилегии и обеспечил ему королевскую защиту.

Трудные переговоры в конце концов завершились заключением взаимоприемлемого соглашения. Под натиском обстоятельств общее настроение в Риме изменилось в пользу имперской идеи. Папа Иоанн XII и знать готовы были видеть в лице Оттона I главу восстановленной Римской империи. В начале 962 года Оттон I с супругой направился в Рим и без каких-либо осложнений достиг его 31 января, остановившись на холме Монте-Марио, с которого открывалась величественная панорама города. Этот холм прозвали также «Горой радости», поскольку с него паломники впервые могли взглянуть на Рим с его святынями. Однако прежде, чем перед Оттоном открылись ворота Вечного города, он еще в тот же день принес присягу, в которой обещал возвеличивать римскую церковь и ее управителя, не причинять вреда жизни, здоровью и чести папы и других не подстрекать к этому; без согласия папы не вершить в Риме суд и не делать распоряжений, относящихся к сфере его компетенции; возвращать папе территории Папской области, если таковые окажутся во владении императора; кому бы он, Оттон I, ни передал Итальянское королевство, того заставит дать клятву, что будет защищать папу и его область. Принесенная Оттоном I присяга продолжала традиции Франкской империи, явившись, в свою очередь, важным основанием для становления и развития империи Оттонов и Священной Римской империи в целом. На первый взгляд присяга отвечала интересам исключительно папы, обязывая Оттона I всячески защищать его. Именно в таком буквальном смысле и понял ее Иоанн XII, на первых порах явно недооценивший германского короля и рассматривавший его как меньшее, по сравнению с Беренгаром, зло. Он думал, что пригласил в Рим защитника, а оказалось, что нового хозяина. Это «недоразумение» вскоре перерастет в ожесточенную борьбу между первым императором возрожденной Римской империи и папой.

Наконец в ближайший же церковный праздник, в день Сретения Господня, 2 февраля 962 года, состоялось торжественное вступление Оттона Великого в Рим. Представительная делегация папских сановников и городской знати встречала и сопровождала его по роскошно украшенной древней Триумфальной дороге к воротам Порта-Санкти-Перегрини, а затем вела по улицам, запруженным восторженно ликовавшим народом, к храму Св. Петра, в котором и была проведена церемония помазания и венчания Оттона I императорской короной, сопровождавшаяся аккламацией — одобрительными возгласами римлян и клира. Вместе с ним была коронована и Адельгейд, впредь именовавшаяся в документах как «соправительница». Ее участие в управлении империей состояло, к примеру, и в том, что по ее ходатайству сделано большинство распоряжений Оттона I в Италии. В источниках упоминается и пожалование Оттону I титула патриция, связанного с его обязанностью защищать римскую церковь. Коронацию император ознаменовал щедрыми подарками, пожаловав храмам города Рима драгоценные камни, золото и серебро. В ответ папа, знавший о намерении Оттона I приобрести святые реликвии для новых церквей в Германии, подарил ему железный прут от решетки, на которой казнили мученика Лаврентия, помещенную в серебряный реликварий голову мученика Себастьяна, руку мученицы Фелицитаты и также руку мученика Кириака. Затем Оттон I уже в новом качестве «императора августа» заставил Иоанна XII и римскую знать присягнуть над гробницей апостола Петра в том, что они будут хранить ему верность и не станут больше поддерживать Беренгара и его сына Адальберта. Римляне и папа охотно согласились на это, но, как вскоре выяснилось, не придавали своей присяге слишком большого значения, готовые в любой момент нарушить ее.