Dans la première moitié du IVe siècle, Lutèce comprenait l'île de la Cité entourée d'un épais rempart et une partie de la rive gauche de la Seine. Sa protection était assurée par une flotte de guerre, une milice d'auxiliaires avec, en périphérie, un camp et ses infrastructures militaires.
Les données sur Lutèce devenue Paris au Ve s. proviennent des cimetières mérovingiens qui prouvent la plus haute ancienneté de telle église mentionnée dans les textes tardifs; on peut y adjoindre les diplômes du VIe s. (premiers écrits officiels de l'époque) et les témoignages de contemporains, comme Grégoire de Tours, auteur d'une Histoire des Francs. Dotée d'infrastructures, nœud routier et fluvial stratégique, Paris n'était pas exceptionnel mais la raison pour laquelle Clovis l'aurait choisie comme lieu de résidence royale serait liée aux liens privilégiés que sa famille entretenait avec sainte Geneviève. La vénération dont elle fut l'objet se traduisit par l'érection, à l'emplacement de la sépulture de la sainte, d'une basilique destinée à accueillir le mausolée royal. Cette double présence explique l'enracinement de la dynastie mérovingienne à Paris.
Il semble qu'à la fin du VIe siècle, il existait seize églises extra muros, principalement sur la rive gauche. En devenant le siège du royaume de Clovis, la ville s'est développée et a connu une période de sécurité s'étendant sur au moins deux générations, ce qui a permis l'édification dans la Cité, sur le rempart arasé, de la cathédrale Saint-Etienne (bâtie entre 511 et 558 par Childebert, fils de Clovis). Au VIe siècle, l'influence et le rôle de Paris sont tels qu'en 567, par serment, les souverains s'interdisent réciproquement d'y pénétrer.
A l'époque carolingienne, l'empire s'agrandissant vers l'est et le sud, le souverain s'absente de Paris. En 845, les vikings s'emparent de la ville insuffisamment protégée, brûlent les églises, sauf Saint-Etienne, Saint-Germain-des-Prés et Saint-Denis qui seront rachetées moyennant une lourde rançon; en 861, la ville et Saint-Pierre-des-Fossés sont incendiés. En 884, l'évêque fait fortifier l'extrémité des ponts. Grâce au comte Eudes, la ville résiste au siège d'un an. Mais l'ancienne Lutèce rive gauche est en ruine. Il ne subsiste plus rien des bâtiments gallo-Romains repris par les Mérovingiens. La conséquence de ces destructions sera le développement futur de la ville sur la rive droite, où, au XIe siècle, viendra se dresser la première enceinte extérieure à l'île : dorénavant, cette partie deviendra la Ville par opposition à la Cité (île-mère) et à la rive gauche qui au moyen âge sera l'Université.