Ved delingen av Lothars velde fikk Ludvig ingen territorier utover dem han allerede hersket over i Italia. Misfornøyd med dette allierte han seg med Ludvig den tyske mot sin egen bror Lothar II, konge i Lotharingia, og Karl den skallete. Ludvig klarte imidlertid å sikre utnevelsen av pave Nikolas I i 858 og kunne deretter forsones med sin bror i bytte mot støtte til Lothars forsøk på å skilles fra sin hustru Teutberga.