В июне 1530 г. состоялся Аугсбургский рейхстаг, ставший важной вехой в отношениях между Карлом V и немецкими князьями. Они представили на рассмотрение императору составленные в весьма умеренном духе статьи «Аугсбургского исповедания», провозглашавшего свободу веры. Карл долго совещался с католическими прелатами и князьями. Те были непреклонны, хотя сам император склонялся к компромиссу: для войн с турками ему нужны были солдаты из протестантских княжеств. В результате долгих обсуждений был подготовлен ответ императора, составленный в достаточно энергичных, хотя и не слишком жестких выражениях. Карл обвинял князей в организации против него мятежей, настаивал на восстановлении монастырей, которые были ликвидированы в их владениях, и на созыве специального собора для решения вопроса о дальнейшей судьбе учения Мартина Лютера. Он надеялся, используя поддержку католического большинства, одержать верх над непокорными князьями и тем самым обеспечить себе надежный тыл в Германии, чтобы затем уже обрушиться на Францию. Поняв тактику императора, протестантские князья уклонились от ответа. Таким образом, главный вопрос рейхстага — о свободе вероисповедания — не был решен, но солдат для войны против турок Карл все же получил (40 тысяч пеших и 8 тысяч конных воинов).

Хорошо понимая, что Карл V не прекратит свои попытки подчинить их себе, ряд протестантских государей (курфюрст Саксонский, ландграф Гессенский и др.) в декабре 1530 г. создали в тюрингском городке Шмалькальден религиозно-политический союз, направленный против католических князей и императора. К ним присоединились некоторые города. Теперь Карлу V пришлось иметь дело с серьезной военно-политической оппозицией, действовавшей под религиозными лозунгами. Князья использовали нужду Карла в войсках для защиты границ Империи от турок и уже в апреле 1531 г. условием предоставления военной помощи откровенно поставили свободоволию не только на Северном море, но и на Балтике. Власти Любека попытались войти в союз с Англией, обещая помочь Генриху VIII стать датским королем. Английский монарх в то время находился во враждебных отношениях с императором, и Карл прямо писал в мае 1534 г. правительнице Нидерландов Марии Венгерской, что необходимо принять все меры, чтобы помешать осуществлению этих планов. Вскоре в Любеке произошел переворот, и идея Северного протестантского союза во главе с Англией не была реализована.

В июне 1538 г. Карл V стал инициатором создания еще одного политического союза, получившего название Католической лиги. Она была создана с целью объединения Империи и католических княжеств Германии для защиты католической веры.

В это же время в Ницце проходили переговоры между Карлом V и Франциском I. Они явились результатом усилий папы Павла III, мечтавшего о примирении императора и французского короля и объединении их сил в борьбе против Реформации и турок. Во время переговоров сложилась любопытная ситуация. Карл V и Франциск I настолько ненавидели друг друга, что не желали встречаться лично и обсуждали международные проблемы через посредничество папы. При этом Карл V и Павел III хотели вырвать у Франциска I согласие участвовать в военных походах против турок и протестантов. В свою очередь, французский король заявил о своих претензиях на Милан. Наконец, подписание мира в Ницце состоялось. На этой церемонии все-таки присутствовали оба монарха, что дало возможность французскому художнику Клуэ запечатлеть их вместе. На переднем плане картины изображены Франциск I и Карл V, а за ними стоит римский папа, истинный вдохновитель этого мира. Надо сказать, что старания Павла III оказались напрасными: хотя обе стороны договорились вести борьбу с турками и еретиками в Германии, дальше словесных деклараций дело не пошло.

Вскоре франко-габсбургские отношения снова стали ухудшаться. Противоречия, разделявшие участников мира в Ницце, оказались слишком глубокими. Полное примирение было возможно только при условии отказа Карла V от широких имперских замыслов, а Франциска I от планов утверждения гегемонии в Италии. Ни первый, ни второй не хотели уступать. В воздухе снова запахло войной. Поводом к ней стало убийство летом 1541 г. в Италии двух французских послов Чезаре Фрегозо и Антонио Ринкона.

Карл постарался расколоть Шмалькальденский союз, чтобы лишить его возможности оказать помощь Франции. Именно с целью ликвидации последнего летом 1538 г. император начал секретные переговоры с ландграфом Филиппом Гессенским, наиболее решительным из лидеров Шмалькальденского союза. Видя, что между его вождями не прекращается борьба за пальму первенства, Карл задумал вбить клин между ними и тем самым добиться своих целей. Одновременно агенты императора пытались с помощью различных уступок и обещаний привлечь на свою сторону курфюрста бранденбургского.

Кроме тайных переговоров, Карл прибег к прямому военному давлению на князей. Император давно стремился присоединить к своим владениям герцогство Клеве, расположенное на границе Нидерландов и Германии. Обладание им давало значительные стратегические преимущества. Сначала Карл хотел присоединить его с помощью династических комбинаций. Однако после того как это не удалось, император захватил Клеве, использовав военную силу. Обладание герцогством развязало Карлу руки для борьбы с протестантскими князьями. Постепенно перевес сил оказался на стороне императора.

Для достижения преобладания над князьями ему была необходима не только моральная, но и материальная поддержка римского престола. Однако в 1544 г. император и папа находились во враждебных отношениях. Попытки Павла III использовать императора в своих интересах и привлечь к борьбе против турок (хотя Карл в других ситуациях боролся с ними, но делал это исходя из имперских интересов, а не из стремления помочь папе) не увенчались успехом. Павел III в данном случае поддерживал Францию. Но вскоре наступление габсбургских войск там захлебнулось, и 17 сентября Карл V и Франциск I заключили мир в Крепи. Франция продолжала находиться в состоянии войны с Англией, начавшейся в июне 1544 г. Император искусно подогревал воинственный настрой Генриха VIII, так как продолжение англо-французского конфликта развязывало ему руки в Германии.

В 1545 г. специально по вопросу о борьбе с Реформацией в Германии был созван Тридентский собор. В отличие от Павла III, пытавшегося примирить все католические силы для борьбы с новым учением, Карл V стремился превратить этот собор в орудие политического давления на протестантских князей.

26 июня 1546 г. император и папа подписали договор, направленный против князей Германии, не придерживавшихся католического вероисповедания. Папа опубликовал буллу об освобождении от грехов всех, кто вступит в антипротестантский союз. Таким образом, Карл V и Павел III решили военным путем подавить протестантизм в Германии.

Кроме заключения этого союза, император совершил очень ловкий дипломатический ход. Карл V заметил и оценил честолюбие и способности молодого герцога Морица Саксонского, родственника лидеров Шмалькальденского союза (Иоганну Фридриху I он приходился племянником, а Филиппу Гессенскому — зятем). Иоганн Фридрих и Филипп держали Морица на вторых ролях, не давая ему выдвинуться. Мориц, человек энергичный и честолюбивый, стремился подчинить своей власти все саксонские земли и мечтал о титуле курфюрста. Воспользовавшись обострением отношений между Карлом V и протестантскими князьями, он предъявил Иоганну Фридриху I территориальные претензии. Тогда-то император и разыграл блестящую политическую комбинацию: обещал Морицу отдать часть владений Иоганна Фридриха I и даровать титул курфюрста. Переговоры в Праге завершились заключением 14 октября 1546 г. военно-политического союза между Морицем Саксонским и Фердинандом Австрийским (братом Карла), согласно которому Мориц обязывался вступить в войну на стороне Габсбургов через шесть дней после начала военных действий Фердинандом против Шмалькальденского союза.