Friedrich III., der glücklose Gegenkönig
Nachdem die Situation im Reich aufgrund zahlreicher Stellvertreterkriege immer unruhiger zu werden drohte, war eine direkte militärische Auseinandersetzung zwischen den beiden konkurrierenden Königen Friedrich und Ludwig unausweichlich geworden.
Die endgültige Entscheidung im Machtkampf fiel am 28. September 1322 in der Schlacht von Mühldorf am Inn. Diese nahm einen unglücklichen Verlauf: Friedrichs Bruder Leopold erreichte mit seinen Truppenkontingenten das Schlachtfeld nicht zeitgerecht, sodass Friedrichs Heer in der Minderzahl blieb. Eine Niederlage war die Folge, verschärft durch die Gefangennahme Friedrichs und seines Bruders Heinrich.
Friedrich wurde in die Burg Trausnitz in der Oberpfalz verbracht und war nun ein wertvolles Pfand für Ludwigs Bemühungen, seine Regentschaft durchzusetzen. So gelang es dem Wittelsbacher, die Herausgabe der Reichskleinodien zu erzwingen. Eine eindeutige Bestätigung seiner uneingeschränkten Autorität als König gelang ihm jedoch nicht.
Nach diplomatischen Interventionen kam es zu einer Einigung zwischen Ludwig und Friedrich: Der Bayer entließ den Habsburger nach zweieinhalb Jahren aus der Gefangenschaft, nachdem Friedrich einem Thronverzicht eingewilligt hatte. Im Gegenzug versprach Ludwig die Belehnung der Habsburger mit Österreich und Steiermark sowie die Vermählung einer seiner Töchter mit einem der zu erwartenden Söhne Friedrichs. Die Zustimmung der Brüder Friedrichs zu diesem Kompromiss war die wichtigste Voraussetzung für die Einigung.
Friedrichs Bruder Leopold widersetzte sich dem jedoch energisch. Wiederum zeigte sich Leopolds Meinungsführerschaft unter den Brüdern. Erfolglos in der Durchsetzung dieses Kompromisses innerhalb der eigenen Familie und um sein Wort zu halten, kehrte Friedrich in die Gefangenschaft zurück – ein Verhalten, das in der romantischen Geschichtsschreibung des 19. Jahrhunderts als Ausdruck höchster Ritterlichkeit gerühmt wurde.
Schließlich wurde dennoch ein Kompromiss gefunden: Ludwig anerkannte Friedrich im September 1325 als Mitregent. Diese interessante Konstellation hatte aber keine größeren Auswirkungen auf die Realpolitik, denn mit dem plötzlichen Tod Leopolds wenige Monate später verlor Friedrich sein Mastermind. Der Habsburger zog sich von der politischen Bühne zurück und überließ Ludwig (als Kaiser Ludwig IV. „der Bayer“) das Feld. Es sollte mehr als hundert Jahre dauern, bis die Habsburger wieder ihre Stellung so weit gefestigt hatten, dass sie wiederum die Reichskrone erlangen konnten.