Не менее искусную дипломатическую игру папа вел во время борьбы за императорский престол между Гогенштауфенами и Вельфами, развернувшейся в 1198–1209 годах.
В борьбе за трон соперничали две партии: одна избрала Филиппа Швабского, брата Генриха VI, другая — Вельфа Оттона Брауншвейгского, сына Генриха Льва. На стороне Филиппа Швабского были воспоминания о его предках-императорах, их владения, поддержка большей части князей и французского короля Филиппа Августа. Среди влиятельных покровителей у Оттона был только его дядя Ричард Львиное Сердце, поэтому он старался приобрести расположение папы.
Папа решил выступить в роли судьи в этом споре. Тот, кто посвящает императора, писал он немецким князьям, имеет право распоряжаться императорской короной. Иннокентий «освобождал» князей, епископов и даже отдельных горожан от присяги императору и призывал всех поддерживать лишь того кандидата, который признает за папством право утверждения и даже избрания германского императора.
Иннокентий выступил против Филиппа Швабского под предлогом заботы папства о «свободе» германского народа. Если Филипп станет императором, утверждал Иннокентий, то в Германии упрочится династия Гогеншта-уфенов и «свобода Германии», заключающаяся в праве князей избирать по собственной воле императора, погибнет и уступит место наследственной монархии, что явится смертельным ударом для германской свободы.
В марте 1201 года Иннокентий призвал признать императором Оттона Брауншвейгского и освободил от клятвы верности приверженцев Филиппа. Оттон в ответ поклялся сохранять в целости «владения, регалии и права Римской церкви», в том числе и наследство Матильды. Однако Филипп продолжал борьбу, и в 1206 году ему удалось отвоевать у Оттона Брауншвейгского его столицу Кельн Иннокентий III вынужден был вступить с Филиппом Швабским в переговоры и признать его права на престол. Но уже в июне 1208 года Филипп погиб в Бамберге от руки пфальцграфа Оттона Виттельсбахского, которому он отказал в руке своей дочери.
Иннокентий III оказался в затруднительном положении, выйти из которого ему помог Оттон Брауншвейгский. Чтобы привлечь на свою сторону приверженцев Гогенштауфенов, Оттон женился на дочери Филиппа Швабского, Беатрисе; а для того, чтобы удовлетворить Иннокентия III, принял титул императора «милостью Божьей и папы».
В октябре 1209 года Оттон был коронован в Риме. Почувствовав силу, он быстро забыл все свои обещания и клятвы. Оттон овладел землями маркграфини Матильды и напал на владения сицилийской короны в Южной Италии. Обманутый Иннокентий писал: «Многие поносят меня теперь, они говорят, что я заслужил то, что терплю, что я собственными руками выковал меч, который теперь так жестоко ранит меня. Пусть ответит им за меня Всевышний, который знает чистоту моей души и который некогда сказал о самом себе: „Я раскаиваюсь, что создал человека“». Лишенный своих светских владений, Иннокентий III обратился к французскому королю Филиппу Августу и заключил с ним союз.
