Лишь в середине 40-х годов XVI в., добившись перемирия в войнах с Турцией и Францией, император смог вплотную заняться немецкими делами. При поддержке папы, испанских войск и католических сословий Карл V летом 1546 г. наложил опалу на вождей Шмалькальденского союза и начал открытую войну с протестантами (Первая Шмалькальденская война, 1546–1547). В ней протестанты первоначально имели успех: они устремились в Южную Германию и захватили тирольские перевалы, но не удержали их и отступили к Инголыптадту. Перелом внесла диверсия властителя альбертинской Саксонии герцога Морица, полководца, перешедшего на сторону императора. Осенью 1546 г. он предпринял рейд по владениям курфюрста Иоганна Фридриха, который был вынужден спешно покинуть южный фронт и вернуться на защиту наследственных земель, что повлекло за собой развал шмалькальденского лагеря. Императорские войска под начальством графа Бюрена и герцога Альбы вторглись в Гессен и Саксонию. Судьба кампании решилась в апреле 1547 г. близ Мюльберга: неожиданное нападение, блестяще выполненное Альбой, принесло имперскому оружию решающую победу. Иоганн Фридрих попал в плен и лишился регалий курфюрста, они были переданы его родственнику Морицу Саксонскому. Вскоре последовала сдача ландграфа Филиппа Гессенского.
Победитель Карл V стремился закрепить достигнутый успех и сплотить Империю на волне католического триумфа. На новом рейхстаге в Аугсбурге в 1547–1548 гг. он добился роспуска Шмалькальденского союза и введения «Интерима» — временного религиозного компромисса между лютеранами и католиками вплоть до окончательного решения Тридентского собора относительно веры. Под давлением католического большинства протестантские богословы во главе с Иоганном Агриколой согласились признать формулу «Интерима». Но в некоторых владениях она водворялась только с большими оговорками в пользу протестантов («Лейпцигский Интерим» для Саксонии, выработанный Меланхтоном в 1548). Надежды Карла на окончательную победу рушились: усиление власти императора не только сплачивало протестантов для продолжения борьбы, но и нарушало традиционный баланс сил между сословиями и короной. Католические чины боялись вмешательства имперской власти, к тому же Карл V в ходе войны нарушил условия своей выборной капитуляции — он использовал иноземные войска, а наказание вождей Шмалькальденского союза последовало без учета мнения курфюршеской коллегии. Результатом стала антиимперская оппозиция, прежде всего на протестантском Севере Германии: новый союз, заключенный в Кёнигсберге между протестантскими князьями дома Гогенцоллернов в 1550 г., и сопротивление Магдебурга, решительно отказывавшегося ввести у себя аугсбургский «Интерим». Курфюрст Мориц Саксонский, которому было поручено исполнение имперской опалы над Магдебургом, все больше разочаровывался политикой Карла V в Германии. Он собрал под Магдебургом внушительную армию, вел тайные переговоры с участниками кёнигсбергского союза, подготовил новое выступление против императора и обеспечил поддержку французской короны соглашением в Шамборе 1551 г., предусматривавшим денежные субсидии мятежным князьям со стороны Франции. В марте 1552 г. войска княжеской коалиции внезапно атаковали и захватили тирольские перевалы, заставив Карла V бежать в Инсбрук, а затем в Филлах в Каринтии (Вторая Шмалькальденская война). В критическую минуту переговоры с мятежными князьями взял в свои руки король Фердинанд. После многодневных встреч сначала с Морицем, а затем с императором в Пассау были выработаны условия перемирия: ландграф Гессенский Филипп и бывший курфюрст Иоганн Фридрих получали амнистию, а имперские чины, исповедовавшие формулу Аугсбургской веры 1530 г., — свободу вероисповедания. Впредь император совместно с рейхстагом обязался содействовать общему примирению сословий в вопросах веры. Пассауский мир заложил основы согласия сословий на уровне рейхстага и земского мира на уровне регионов.
На Аугсбургском рейхстаге 1555 г. Фердинанд от имени императора Карла V добился умиротворения Империи. Были восстановлены институты земского мира 1495 г. и узаконены две конфессии: католицизм и лютеранство, причем «евангелическому» вероисповеданию давалась весьма туманная формулировка, которая должна была удовлетворить различные направления в нем на момент подписания мира. Право религиозного выбора принадлежало лишь непосредственным имперским чинам, их подданные обязаны были разделять вероисповедание патронов, а в случае несогласия имели право эмигрировать при сохранении имущественных интересов (принцип cujus regio, ejus religio — «кто правит в стране, того и вера»). Статус церковных владений определялся по состоянию на 1 января 1552 г., но католическое большинство рейхстага настояло на так называемой «духовной оговорке» (reservatum ecclesiasticum), согласно которой в случае перехода в лютеранство духовного князя с него слагались правительственные функции и избирался преемник-католик.
Император Карл V до последнего отказывался признавать равноправие конфессий и заявлением о намерении отречься от короны (сентябрь 1555), видимо, надеялся сорвать работу рейхстага. Лишь гибкость Фердинанда позволила добиться общего согласия. Аугсбургский религиозный мир не мог, однако, стать панацеей от будущих потрясений.
Соглашение 1555 г. не завершило лютеранскую Реформацию и не стало окончанием самой конфессиональной эпохи. Евангелическое движение продолжало развиваться, охватывая все новые регионы, в том числе наследные земли Габсбургов. Одновременно шла борьба за выработку единой догматической платформы. В конфликте двух направлений между сторонниками учения Меланхтона («филипписты») и последователями Лютера («гнезиолютеране», т. е. «истинные лютеране») после многолетних споров победу одержали последние. Усилиями группы ведущих богословов в 1577 г. была подписана «Формула согласия», примирявшая враждебные стороны на платформе ортодоксального лютеранства. Во второй половине века были заложены основы административной организации евангелической церкви.
Своего пика конфессиональная эпоха достигла в начале 60-х годов XVI в. с выходом на сцену кальвинизма. Особенностью кальвинистской реформации в Германии стал ее «внешний» импульс: кальвинизм проникал в основном из Нидерландов, в Германии же имел лишь тонкую прослойку приверженцев в лице сторонников Меланхтона и представителей университетской элиты, отказавшихся признавать «Формулу согласия». Последователи Кальвина могли рассчитывать на успех лишь при прямой поддержке князей. Следствием стала Реформация «сверху», волей правящих домов. Первым крупным плацдармом немецкого кальвинизма оказался Пфальц, где новое вероисповедание было введено стараниями курфюрста Фридриха III в 1563 г. Кальвинизм, распространяясь преимущественно в лютеранских землях, вызывал враждебную реакцию евангелических богословов и широких слоев населения, считавших «кальвиниан» отступниками от учения Лютера. Новая конфессия взламывала единство протестантского лагеря, она содействовала росту религиозной напряженности и расшатывала устои Аугсбургского мира.
На фоне успехов протестантизма немецкий католицизм медленно восстанавливал свои силы. Первые симптомы Контрреформации обозначатся в 1543 г. в борьбе за архиепископство Кёльн, во второй половине века в противостоянии с протестантами за епископство Страсбург и в 1583 г. вторично за Кёльн, где архиепископ Гебхардт Трухзес фон Вальдбург перейдет в кальвинизм. Победа в споре за Кёльн стала поворотной точкой в судьбах немецкой Контрреформации. В это время шла напряженная работа католической Реформы. В Германии в авангарде преобразований выступали иезуиты, учредившие хлопотами своего главного подвижника Петра Канизия (1521–1597) в 1552 г. первый коллегиум в Вене, а позже и первые орденские провинции. Рядом с иезуитами кипучую деятельность развернули и князья церкви: их стараниями организовывались семинарии по подготовке священников, открывались новые университеты, главным из которых стал Диллингенский университет (основан в 1563 г.), издавались католические катехизисы.
В Баварии в правление Альбрехта V (1550–1579) реформа Церкви была проведена «сверху» стараниями герцогской власти, установившей контроль над духовной жизнью подданных и во многом подчинившей себе местное духовенство. В Австрии, наоборот, инициатива реформы исходила снизу, со стороны иезуитов и местного католического духовенства, в условиях слабой княжеской власти и давления многочисленных протестантских общин. В конце века с организацией так называемой «реформационной комиссии» во главе с епископом Мельхиором Клезлем и с восшествием на престол в Штирии эрцгерцога Фердинанда (1590) преобразования пошли быстрее. В 1600–1603 гг. большинству исповедовавших протестантизм дворян и горожан пришлось либо эмигрировать, либо перейти в католичество. Баварские Виттельсбахи (они одержали верх над пфальцскими в борьбе за Ландсгутский удел и объединили Баварию) и австрийские Габсбурги стали главной надеждой и опорой Католической церкви в Империи.