Rządy Ludwika w Saksonii rychło zostały zagrożone przez działania stryja saskiego władcy, króla Franków Zachodnich Karola II Łysego. Karol usiłował zająć wschodnie obszary Lotaryngii, która zaczynała być terytorium spornym między dwoma frankijskimi królestwami. Na dłuższą metę opanowanie całej Lotaryngii miało umożliwić Karolowi rozciągnięcie swojego zwierzchnictwa nad bratankiem. Już w pierwszych miesiącach panowania Ludwika doszło więc do wojny z Karolem. 8 października 876 r. pod Andernach Ludwik pokonał silniejsze liczebnie wojska Franków Zachodnich. Armia wschodniofrankijska okazała się bardziej zdyscyplinowana od swoich zachodnich pobratymców.
Po tym zwycięstwie trzej synowie Ludwika Niemieckiego spotkali się w listopadzie 876 w Nördlingen, aby przedyskutować podział królestwa. Ostatecznie dokonano go zgodnie z decyzją ojca z 872 r. Karloman otrzymał Bawarię, Karol Szwabię, a Ludwik Saksonię, Frankonię i Turyngię. Pod koniec 877 r. bracia spotkali się jeszcze raz, tym razem w celu przedyskutowania administracji tej części Lotaryngii, która podlegała królestwu wschodniofrankijskiemu. Karloman zrezygnował ze swych praw do tej prowincji, więc Ludwik i Karol podzielili ją między siebie. Dla umocnienia tych decyzji spotkali się jeszcze raz w Alzacji we wrześniu 878 r.