Fait exceptionnel dans notre histoire, pour ne pas dire unique, alors que Louis III succédait à son père il accepta de partager le pouvoir avec son frère Carloman. Tous deux furent sacrés le même jour (avril 879) à Ferrières-Gâtinais par l’évêque de Sens.
A Louis l’Austrasie et la Neustrie et à Carloman la Bourgogne, l’Aquitaine et la Septimanie
(Cévennes, Corbières, Nord des Pyrénées avec les villes de Narbonne, Carcassonne, Béziers et Nîmes).
Pour avoir la paix et faire face aux Normands, ils furent obligés de négocier avec leur cousin Louis le Jeune qui revendiquait la Lotharingie, enjeu de luttes entre les royaumes de Francie occidentale et de Francie orientale, qu’ils lui cédèrent en 880.
Ensemble, ils remportèrent une éclatante victoire contre les Normands (879), victoire que réitéra Louis III à bataille de Saucourt-en-Vimeu (Somme) (881).
Roi prometteur ? Question sans réponse puisqu'il mourut accidentellement après trois ans de règne.
On trouve deux versions quant aux circonstances de sa mort. L’une raconte, et sur laquelle les historiens semblent s'accorder, que poursuivant une jeune fille au galop, ne s’étant pas suffisamment baissé, il se heurta au linteau de la chaumière dans laquelle elle tentait de se réfugier.
L’autre dit qu’en tentant d’arrêter les Normands, il tomba malade, ce qui est beaucoup plus convenable aux yeux de la postérité…
Reconnu comme seul roi à la mort de son frère, Carloman réunit ses territoires eux siens.
Jeune et encore peu expérimenté, s’il laissa gouverner ses conseillers, Gozlin, abbé de Saint-Denis, ou Eudes, comte de Paris, il batailla pour récupérer la Lotharingie, et luttant vainement contre les Normands dont, avec l’accord des grands du royaume, il finit par acheter le départ moyennant un fort tribut. On ne saura jamais quel roi il aurait pu être avec de la maturité car, comme son frère, il disparut prématurément. Il trouva la mort après avoir été blessé lors d’une chasse au sanglier dans la forêt de Bézu près des Andelys (Eure) où était sa cour.Louis et Carloman ne laissant aucun héritier, leur succession carolingienne s’ouvrit sur une nouvelle crise qui se conclut par le choix catastrophique de Charles le Gros pour la régence.
Louis et Carloman furent inhumés en la basilique Saint-Denis. Leurs sépultures firent partie de la seconde vague de translations qu’effectua Louis IX en 1264-1265 lorsqu’il voulut créer le lien dynastique entre les Mérovingiens, les Carolingiens et les Capétiens. Leurs nouveaux tombeaux furent ornés d’un gisant dans le même style que tous les autres réalisés par la volonté de Louis IX.
A la Révolution, les gisants des tombeaux furent déposés au Musée des Monuments français et réintégrèrent la basilique par la suite. De nos jours, ils sont placés côte à côte.