Els esdeveniments i les contínues incursions i disputes a la zona Pirenenca van convèncer Carlemany (rei des del 768) de la necessitat de crear un ampli districte fronterer al sud del Pirineu (una Marca Hispànica), encomanant aquesta tasca a la cort que presidia a Tolosa el seu fill Lluís el Piadós (rei d'Aquitània).

El comte Borrell del Urgell i de la Cerdanya rep l'any 799 l'encàrrec de fortificar i repoblar Osona, Cardona i altres llocs, en un pas previ per conquerir Barcelona els musulmans.

La campanya de Lluís d'Aquitània dóna els seus fruits al 801, capitulant la Barcelona sarraïna i pactant amb els indígenes hispà-gòtics garanties i acords de capitulació. Aquesta actitud pactista va propiciar l'atorgament per Carlemany als barcelonins del precepte de defensa i inmunitat i el nomenament de comtes indígenes per als comtats d'aquesta fase de domini carolingi a Catalunya.

L'objectiu primer de Carlemany era situar la frontera del seu imperi a la línia de l'Ebre amb expedicions infructuoses contra Tortosa, renunciant-hi a causa dels fracassos i concentrant posteriorment el seu interès a Navarra i el Pirineu aragonès on ja havien sorgit dos nuclis independents profrancs, el regne de Pamplona i el comtat d'Aragó.

Al 814 mor Carlemany havent fracassat en el projecte de crear una Marca Hispànica entre el Pirineu i l'Ebre, havent de conformar-se amb una frontera, una mica més al nord, amb límit als rius Llobregat, Cardener, el Segre Mitjà i la Conca de Tremp, territori que posteriorment s'anomenaria la Catalunya Vella (812).