1701-ben kezdetét vette spanyol örökösödési háború. Lipót újabb jelentős nemzetközi szövetséghez csatlakozott, hogy második fia, a későbbi III. (VI.) Károly számára megszerezze Spanyolország trónját, amelyet XIV. Lajos francia király a saját unokájának, Anjou Fülöp hercegnek akart biztosítani. Savoyai Jenő császári hadvezér Itáliába tört be, harcok kezdődtek a Rajna mentén is. A hadiszerencse kezdetben a franciáknak kedvezett. Tovább növelte előnyüket az, hogy Habsburgok hátában, a Magyar Királyságban kitört II. Rákóczi Ferenc felkelése is, melyet XIV. Lajos király pénzzel is támogatott. A többfrontos háború javában folyt, amikor Lipót elhunyt, de még megérte Jenő herceg és Marlborough herceg franciák feletti höchstädti győzelmét.