Людвиг воспитывался вместе со своим двоюродным братом Фридрихом I Австрийским, и в ранней молодости они были близкими друзьями. Однако в 1310-x между ними возник конфликт в связи с тем, что Фридрих I добился опекунства над юными герцогами Нижней Баварии. 9 ноября 1313 года Людвиг IV разбил австрийские войска в битве при Гамельсдорфе, и Фридрих I был вынужден отказаться от претензий на Нижнюю Баварию. После смерти императора Генриха VII в 1313 году Фридрих I (под именем Фридрих III) выдвинул свою кандидатуру на престол империи. Часть немецких князей поддержала его, однако под давлением архиепископа Майнца 20 октября 1314 года королём Германии был избран Людвиг IV Баварский, который был спешно коронован в Бонне, а затем 25 ноября повторно короновался в Ахене. Началась долгая война за престол между Людвигом IV и Фридрихом III. Главную военную поддержку Фридриху оказывал его брат Леопольд I, герцог Австрии. Однако 28 сентября 1322 года в сражении при Мюльдорфе армия Фридриха III была наголову разбита, и более 1300 австрийских дворян, в том числе и сам анти-король, попали в плен. Людвиг IV заключил Фридриха III в замок Траузниц в Верхнем Пфальце, где тот провёл более двух лет. Сопротивление продолжал Леопольд I. Ему удалось привлечь на свою сторону короля Чехии Иоганна Люксембургского и папу римского. 23 марта 1324 года папа римский Иоанн XXII отлучил от церкви Людвига IV. 13 марта 1325 года Людвиг IV подписал договор с пленным Фридрихом III, по которому тот получал свободу в обмен на отказ от притязаний на германский трон и клятву убедить своего брата Леопольда прекратить сопротивление. Фридрих, однако, не сумел выполнить клятву, и убедить Леопольда признать Людвига IV королём Германии, и он вернулся в Мюнхен в добровольный плен, даже несмотря на то, что папа римский освободил его от клятвы. Такое рыцарское поведение произвело большое впечатление на Людвига Баварского и он вновь сблизился с Фридрихом Австрийским, договорившись о совместном правлении в Германии. По настоянию папы и немецких князей 7 января 1326 года между Людвигом IV и Фридрихом III в Ульме был заключён договор, по которому Фридрих III становился королём и правителем Германии, а Людвиг IV должен был короноваться императором Священной Римской империи в Италии. В 1327 году Людвиг IV совершил поход в Италию. В 1338 году издал манифест «Fidem catholicam» и закон «Licet juris».