Nel 1320 la Baviera fu in modo saccheggiata dagli Austriaci, che Luigi fu in procinto di comperare la pace colla rinuncia all'Impero62. Finalmente il 28 settembre del 1322 i due imperatori eletti incontraronsi a Muhldorf. Luigi ed il suo alleato il re di Boemia avevano adunate tutte le loro forze; Federico per lo contrario non aveva ancora ricevuti i rinforzi che gli conduceva suo fratello Leopoldo dalla Svevia e dall'alto Reno. La battaglia incominciò al levare del sole, e durò dieci ore. Siccome le due armate erano quasi composte di sola cavalleria, si combatteva coll'ordine e la regolarità d'un torneo. Dopo una carica impetuosa, ogni armata riordinavasi in battaglia per fare dopo breve intervallo una carica non meno violenta. Ma in questo terribile torneo che doveva decidere del destino d'un Impero, si sparse un fiume di sangue, avendovi perduta la vita quattro mila cavalieri. Finalmente gli Austriaci furono rotti compiutamente, e Federico e suo fratello Enrico fatti prigionieri. Il primo fu mandato nel forte di Trausnitz nell'alto Palatinato ed63 Enrico ceduto al re boemo che col suo valore aveva decisa la battaglia64.
      Dopo questo fatto, Luigi di Baviera cominciò a governare l'Impero come solo legittimo sovrano. In una grande dieta, tenuta a Norimberga pubblicò una bolla per istabilire la pace, abolì i pedaggi che si esigevano in tempo della guerra, dispose dei feudi rimasti vacanti, diede a suo figliuolo il margraviato di Brandeburgo; finalmente volgendo i suoi sguardi all'Italia, pensò a proteggere in questa contrada coloro che da lungo tempo eransi eretti campioni dei diritti imperiali.