ในช่วงบั้นปลายชีวิตพระเจ้าลูทวิชประสบปัญหาเรื่องการลุกฮือของพระราชโอรส ในช่วงปี ค.ศ. 865 ถึง ค.ศ. 872 พระเจ้าลูทวิชได้แบ่งอาณาเขตของพระองค์ให้แก่พระราชโอรสสามคน คือ คาร์โลมัน, ลูทวิชผู้ลูก และคาร์ลผู้อ้วนพี ความขัดแย้งและความไม่พอใจต่อการแบ่งดินแดนนำไปสู่การปฏิวัติของพระราชโอรสสองในสามคนในช่วงปี ค.ศ. 861 ถึง ค.ศ. 873 คาร์โลมัน พระราชโอรสคนโตก่อปฏิวัติในปี ค.ศ. 861 และอีกครั้งในอีกสองปีต่อมา เป็นตัวอย่างให้ลูทวิช พระราชโอรสคนที่สองลุกฮือบ้างโดยมีพระเจ้าคาร์ลร่วมด้วย

แม้พระเจ้าลูทวิชชาวเยอรมันจะสนับสนุนการทำภารกิจในโมราเวียของชาวคาทอลิก แต่พระองค์ไม่สามารถควบคุมพื้นที่ดังกล่าวได้และพ่ายแพ้ในสงครามอันนำไปสู่การสถาปนาโมราเวียใหญ่ ซึ่งประกาศตนเป็นอิสระหลังปี ค.ศ. 874

ข่าวลือเรื่องการสวรรคตของจักรพรรดิลูทวิชที่ 2 ผู้เป็นพระภาติยะ ทำให้สงครามระหว่างพ่อลูกสงบลง แต่กลับทำให้สงครามระหว่างพระเจ้าลูทวิชชาวเยอรมันกับพระเจ้าคาร์ลปะทุขึ้นอีกครั้ง ทว่าจักรพรรดิไม่ได้สวรรคตจริง พระองค์แค่ถูกจับคุมขัง พระเจ้าลูทวิชได้พบกับเองเงิลแบร์กา พระมเหสีของจักรพรรดิลูทวิชที่ 2 ที่เทรนท์ในปี ค.ศ. 872 และร่วมมือกับพระนางต่อสู้กับพระเจ้าคาร์ลผู้ศีรษะล้าน แม้ในปี ค.ศ. 874 จักรพรรดิลูทวิชที่ 2 จะเคยประกาศสนับสนุนคาร์โลมัน พระราชโอรสคนโตของพระเจ้าลูทวิชเป็นจักรพรรดิคนต่อไป แต่หลังจักรพรรดิลูทวิชที่ 2 สวรรคตจริงในเดือนสิงหาคม ค.ศ. 875 พระเจ้าคาร์ลเดินทางมาถึงอิตาลีก่อนคู่แข่ง พระองค์ให้สมเด็จพระสันตะปาปาจอห์นที่ 8 สวมมงกุฎจักรพรรดิแห่งราชอาณาจักรแฟรงก์ตะวันตกให้แก่ตน คาร์โลมันเกลี้ยกล่อมจักรพรรดิคาร์ลจนพระองค์ข้ามเทือกเขาแอลป์กลับไปปกป้องบัลลังก์จักรพรรดิของพระองค์ พะเจ้าลูทวิชกำลังเตรียมความพร้อมเพื่อทำสงครามกับจักรพรรดิคาร์ลในตอนที่พระองค์สิ้นพระชนม์ในวันที่ 28 กันยายน ค.ศ. 876 ที่แฟรงค์เฟิร์ต ร่างของพระองค์ถูกฝังที่ลอร์สช ทรงใช้เวลาในรัชสมัยของพระองค์ไปกับการปกป้องพรมแดนจากชาวสลาฟและชาวเดนท์ และปราบปรามการก่อปฏิวัติหลายครั้งของพระราชโอรส