В августе 936 года двадцатичетырёхлетний Оттон был избран на всенародном съезде в Ахене немецким королём. Он был именно тем государем, которого требовала эта эпоха. По свидетельству современников, Оттон был очень набожен, щедр и всегда весел, если не имел надобности прибегать к строгости. Он обладал удивительно восприимчивым умом и, хотя до смерти своей первой жены был совершенно чужд всякого образования, после того весьма преуспел в овладении грамотой и мог прочитать любую книгу. Он говорил по-латыни и по-славянски, но, за исключением редких случаев, пренебрегал этими языками. Оттон любил забавляться охотой, любил хороший стол и прогуливался иногда верхом, соблюдая, однако, при этом королевскую важность. Он всегда носил национальную одежду и никогда не надевал иноземной. Он имел сильный и повелительный характер, сокрушал непокорных, но был справедлив и великодушен к склонившимся перед ним. Король хорошо понимал людей и умел выбирать среди них даровитых исполнителей своей цели. Тонкий политик, он твёрдо шёл к поставленной цели и умел пользоваться для достижения её любым благоприятным случаем. По натуре он был государь очень деятельный, редко задерживался на одном месте, постоянно находясь в разъездах.
Укрепив и умиротворив Германию, Оттон с середины 940-х годов обратился к внешним делам. В 947 году он выступил против датского короля Харальда Синезубого, который, воспользовавшись смутами, захватил Шлезвигскую марку, и победил его у Эльбы. Оттон отобрал у датчан пограничные земли, но народное предание ещё более прославило эту победу — сохранилось известие, что Оттон дошёл до северного конца Ютландии и бросил там в море копьё, отмечая этим по старинному обычаю границы своих владений. В 950 году король обратился против богемского герцога, свергнувшего 14 лет назад вассальную зависимость. Он также принуждён был покориться, принёс присягу верности и обязался платить дань. Вслед за тем события в Италии дали Оттону удобный повод вмешаться в дела этой страны. Стало известно, что итальянский король Беренгарий II преследует вдову своего предшественника Лотаря Аделаиду — сестру бургундского короля. Оттон объявил, что намерен прийти к ней на помощь, так как всегда был другом и покровителем её брата. В сентябре он переправился через Альпы и, не встретив никакого сопротивления, овладел всей Ломбардией. Вступив в Павию, он отправил Аделаиде подарки и предложение выйти за него замуж. Аделаида ответила согласием, приехала в Павию и обвенчалась с ним. Событие это имело большое влияние на дальнейшие судьбы Германии и Италии. В 952 году Беренгарий примирился с Оттоном, приехал в Германию и получил из его рук Итальянское королевство. Но конечно же он не мог быть верным вассалом и только ждал случая для восстания.
В июне 955 года началась тяжёлая венгерская война. Король выступил против врагов и расположился лагерем в районе Аугсбурга. Вскоре подошло войско франконцев и баварцев. Сильную конницу привёл в лагерь зять короля герцог Конрад. С его приходом немцы воспрянули духом, так как он отличался храбростью и рассудительностью. Лазутчики донесли, что войско венгров расположилось неподалёку. После этого в лагере был объявлен пост и было приказано, чтобы на следующий день все были готовы к сражению. На рассвете 10 августа воины подняли знамёна и вышли из лагеря. Первые три отряда составляли баварцы, четвёртый — франконцы (ими командовал Конрад), пятый — саксонцы (ими командовал сам король), шестой и седьмой — швабы, восьмой — чехи. Венгры частью сил перешли реку Лех и одновременно напали на немцев с фронта и тыла. С ужасным криком они обрушились на чехов, одних убили, других взяли в плен и овладели обозом. Подобным же образом они атаковали седьмой и шестой отряды, повергли многих швабов, а остальных обратили в бегство. Узнав, что бой кипит у него в тылу, Оттон отправил на помощь бегущим Конрада с его франконцами. Они опрокинули венгров, рассеяли и обратили их в бегство. После того как герцог с победоносными знамёнами вернулся к королю, тот ободрил своих воинов короткой речью, поднял щит, копьё и первым направил коня на врага, выполняя обязанность и воина и военачальника. Более смелые из врагов сначала оказывали сопротивление, но затем пришли в смятение и обратились в бегство. В тот же день был захвачен лагерь. На второй и третий день полчища оставшихся в живых венгров были настолько истреблены соседними городами, что почти никому не удалось спастись. Это была величайшая победа, навсегда отбившая у венгров охоту совершать набеги на Германию. Но и королю его победа далась не без крови.
Спустя два месяца после Лехской победы Оттон выступил против вендов, предавая огню и опустошая всё на своём пути. Наконец он раскинул лагерь у реки Раксы, трудной для перехода из-за болотистой местности. Славяне, внезапно напав на немцев, окружили их лагерь и осаждали в течение многих дней. Когда в войске начался голод и болезни, Оттон велел завязать бой и отвлечь вендов. Тем временем граф Геро построил три моста. Часть воинов Оттона переправилась по ним и внезапно напала на славян. Началась жестокая битва. Славяне не выдержали и побежали. Князь их Стойнеф пал в бою. После этого венды должны были вновь покориться немцам и платить им дань.
Восстановив повсюду мир, Оттон вновь вернулся к итальянским делам. Как и следовало ожидать, Беренгарий при первой возможности отказался соблюдать прежние клятвы и стал преследовать в Ломбардии сторонников Оттона. В 957 году Оттон отправил против него сына Людольфа. Людольф перешёл Альпы, в двух сражениях разбил Беренгария и взял Павию. В разгар своих побед в сентябре 957 года он умер от лихорадки. После этого Беренгарий восстановил свою власть на севере страны. В течение двух лет Оттон не мог отправиться в поход против него, отвлечённый войной с ротарями. Только доведя до благополучного конца войну на востоке, он осенью 961 года с большим войском перешёл через Альпы. Беренгарий хотел преградить немцам дорогу, но, покинутый своим войском, отступил. Все города отворили перед Оттоном ворота, епископы и графы выходили ему навстречу и приносили клятву верности. Рождество он отпраздновал в Павии, а в начале следующего года двинулся в Рим. Здесь его встретили с величайшими почестями, и 2 февраля папа Иоанн XII короновал Оттона в соборе Святого Петра императорской короной. Так спустя 38 лет после смерти Людовика Слепого (последнего потомка Карла Великого) на Западе опять возникла фигура императора, а на место исчезнувшей империи Каролингов явилась новая Священная Римская империя германской нации. Пробыв в Риме 12 дней, Оттон вернулся в Северную Италию продолжать войну против Беренгария. Вскоре он узнал, что папа изменил ему и впустил в Рим Адельберта, сына Беренгария. В ноябре 963 года император во второй раз подступил к этому городу. Не дожидаясь штурма, Иоанн бежал и укрылся в горах. Вступив в Рим, Оттон взял у вельмож и духовенства присягу, что они не будут избирать нового папу без согласия императора. Этим он отнял у римлян их важнейшее право — свободный выбор папы и взял на себя власть повелителя всей западной церкви. Он созвал собор из 36 итальянских и 2 немецких епископов: папа Иоанн был обвинён ими во многих преступлениях и низложен. На его место избрали нового папу — Льва VIII. Пробыв в Риме до половины января, император поехал к войскам. Спустя какое-то время Беренгарий сдался и был отправлен в ссылку в Виллу, где он и прожил до самой смерти.
Но даже эта победа не удержала римлян от восстания. В феврале они изгнали Льва и опять приняли папу Иоанна. Тот сразу стал изгонять и увечить своих врагов. В мае он неожиданно умер. Римляне и после этого не примирились с Львом, а избрали нового папу Бенедикта V. Когда они попросили Оттона утвердить этот выбор, он гневно отвечал, что признаёт только одного папу — Льва. Немцы подступили к Риму, обложили его со всех сторон и принялись опустошать окрестности. В городе начался жестокий голод, и 23 июня горожане отворили ворота. Оттон во второй раз созвал собор епископов — на этот раз для суда над Бенедиктом. Почтенного старика стали сурово допрашивать о его преступлениях. Глубоко потрясённый возводимыми на него обвинениями, тот упал к ногам Оттона и, обнимая его колени, просил пощадить его. Император смягчился (и даже заплакал) и просил епископов не наказывать ослушника слишком строго. Бенедикт был лишён епископского и священнического сана, однако за ним остался сан дьякона.
В начале 966 года Оттон вернулся в Германию. Но с тех пор как он завоевал Италию, император не мог уже надолго покидать эту страну, так как здесь то и дело возникали смуты. В октябре 965 года, после смерти Льва, по указке Оттона избрали папой Иоанна XIII. Прошло всего несколько недель, и римляне восстали против него, подвергли жестоким унижениям и заключили в одном из замков. Услыхав вскоре, что Оттон перешёл через Альпы и приближается к Риму, горожане поспешно освободили Иоанна и покорились ему. Тем не менее Оттон решил не давать на этот раз спуску и примерным наказанием бунтовщиков отбить у римлян охоту к мятежам. По его приказу учинили строгий суд. На Рождество двенадцать вожаков народа были повешены. Многим отрубили головы, другие были подвергнуты свирепым истязаниям и ослеплены. Некоторые влиятельные римские вельможи были высланы в Германию.
Усмирив северную часть страны, Оттон стал думать о покорении южной, так как хотел соединить под своей властью весь полуостров. Пандульф, герцог беневентский и капуанский, признал его своим сюзереном. Оттон отдал ему также герцогство Сполетское. Только византийцы, владевшие южной оконечностью Италии, всеми силами противились планам Оттона. Вскоре между двумя империями началась война. В 968 году Оттон отправил к императору Никифору II своего посла Лиутпранда с предложением заключить союз и скрепить его браком между сыном Оттона, тоже Оттоном, и принцессой Феофано, дочерью уже умершего императора Романа II. Посольство это не имело успеха. Прежде начала всяких переговоров Никифор требовал, чтобы Беневент был возвращён Византии. Уже зная о решении своего государя, византийские послы пошли на следующую хитрость: они известили Оттона, что невеста прибыла в Калабрию и императору надо позаботиться о её встрече. Оттон отправил к условленному месту часть своего войска со многими знатными мужами. Византийцы внезапно напали на этот отряд, многих перебили и взяли в плен. Разгневанный Оттон двинул на юг Италии своё войско во главе с Гунтером и Зигфридом. Они ограбили страну, пленили многих людей, но, кажется, не смогли взять ни одного города. В декабре 969 года императором в Византии стал Иоанн Цимисхий. Занятый войнами на севере и востоке, он первый предложил Оттону мир и дружбу. В 972 году союз был скреплён браком. Сын Оттона, Оттон Младший, женился наконец на Феофано. Апулия и Калабрия остались за византийцами.
Проведя шесть лет в Италии, Оттон в августе 972 года возвратился в Германию. Он был уже болен, но продолжал, по своему обыкновению, переезжать из одной местности в другую. Троицу он праздновал в Мемлебене. Во время вечернего богослужения он вдруг почувствовал жар и усталость. Окружающие князья заметили это и усадили его в кресло. Император попросил причастить себя, а затем без стона с величайшим спокойствием испустил последний вздох.