Ve Svaté říši římské v této době existovalo tzv. dvojvládí, kdy do čela říše byli v roce 1257 zvoleni dva panovníci – Richard Cornwallský, bratr anglického krále Jindřicha XIII. a jeden z nejbohatších mužů své doby, a Alfons X. Kastilský, pravnuk Fridricha Barbarossy. Přemysl Otakar II. předpokládal, že tato neúnosná situace skončí novou volbou a že tentokrát stane v čele říše on sám. Protože se k tomu zjevně neschylovalo, rozhodl se řešit situaci v říši silou. Soustředil tedy v Rakousku v okolí Lince své a rakouské vojsko a vpadl přes Pasov do Dolních Bavor. Proti němu stálo vojsko vévody Jindřicha XIII. Dolnobavorského a jeho bratra Ludvíka, náležejících k jednomu z nejmocnějších říšských rodů, Wittelsbachům.
Jindřich XIII. Dolnobavorský byl falckrabětem rýnským a jako takový byl jedním z kurfiřtů, tj. volitelů římských králů a císařů. Předchozího roku dal při volbě svůj hlas Richardu Cornwallskému. Není přitom dost dobře jasné, proč se při této volbě nestal římským králem (a posléze císařem) sám Přemysl Otakar II., který svým kurfiřtským hlasem jako český král podpořil také Richarda Cornwallského, stejně jako jeho nynější protivník Jindřich XIII. Dolnobavorský. Možná více než o římský trůn, což byl tehdy do značné míry pouze prázdný titul, šlo v tomto případě o rakouské země, které si jak Přemysl Otakar II., tak Jindřich XIII. Dolnobavorský nárokovali pro sebe již po několikátou generaci.
Přemysl Otakar II. počítal s momentem překvapení, ale Jindřich dokázal své vojsko velmi rychle zorganizovat a spolu s rýnským vojskem svého bratra Ludvíka obklíčil Přemyslovy bojovníky na levém břehu řeky Innu u Mühldorfu. Ukázalo se, že Jindřichovo vojsko je nejen početnější, ale i lépe vycvičené a zejména díky jihoněmeckým pancéřovým rytířům dokázal Přemyslovo vojsko donutit k neuspořádanému ústupu. Ten se nakonec změnil ve zmatený útěk na druhou stranu řeky. Přetížený most přes řeku Inn neudržel takovou váhu těžkooděnců, zřítil se a mnoho rytířů se utopilo. Část českých a rakouských pánů se ocitla u Mühldorfu v obklíčení a Přemysl Otakar II. po devět dnů hrdinně odrážel útoky Jindřichova vojska. Jejich statečný boj protivníkům imponoval a byl ukončen skutečně rytířskou dohodou, kdy čeští a rakouští pánové uznali svou porážku a Jindřichovi se vzdali. Ten jim za to umožnil volný odchod.
Jako vojevůdce Přemysl Otakar II. v tomto případě naprosto selhal, přecenil své síly a špatně odhadl schopnosti a možnosti vévody Jindřicha, takže tato bitva pro něj zákonitě skončila pohromou. Následně musel Přemysl Otakar II. uzavřít s Jindřichem Dolnobavorským pro sebe nevýhodnou mírovou smlouvu, podařilo se mu však alespoň dosáhnout toho, že Jindřich Dolnobavorský a jeho bratr Ludvík zůstali v dalších bojích o říšskou korunu neutrální a uherský král Béla IV. tak svého zetě a spojence ztratil. Tím si Přemysl Otakar II. zajistil to, že v dalších bojích s Uhry, ke kterým se schylovalo, mu Jindřich s bratrem nevpadne do zad. Přemysl Otakar II. poté roku 12. července 1260 porazil Bélu IV. v bitvě u Kressenbrunnu, ačkoli tam české vojsko bylo početně slabší.
Po boku Přemysla Otakara II. bojovala i řada českých šlechticů, mezi nimiž např. Vok z Rožmberka, kterého pak král za prokázané služby jmenoval českým maršálkem a hejtmanem v Horním Rakousku. Tam Vok při budování svého nového šumavského panství narazil na své mocné sousedy, hornorakouskou šlechtu a biskupa z Pasova. Spory byly ukončeny začátkem roku 1256, kdy za přítomnosti Přemysla Otakara II. nakonec pasovský biskup Ota udělil Vokovi z Rožmberka sporné statky v léno.
Albrecht a Jindřich z Kuenringu, kteří rovněž bojovali na straně Přemysla Otakara II., patřili k jednomu z nejstarších a nejznámějších rakouských rodů. Z rodu Kuenringů pocházela také Anežka, dvorní dáma Markéty Babenberské, první manželky Přemysla Otakara II. Tato Anežka z Kuenringu, pro svůj krátký účes zvaná „Palcěřík“, se stala matkou celkem tří Přemyslových levobočků, dvou dcer a syna Mikuláše, vévody opavského, kteří však neměli právo na českou korunu. Manželství Přemysla Otakara II. a Markéty Babenberské, o téměř třicet let starší, zůstalo bezdětné a z tohoto důvodu bylo nakonec rozloučeno.
A římský trůn? Zmatečné dvojvládí, někdy také zvané interregnum (mezivládí) ukončila v roce 1273 nová volba římského krále, kterým se stal Rudolf I. Hasburský. Přemysl Otakar II. s touto volbou nesouhlasil a vojensky se s ním střetl 26. srpna 1278 v bitvě na Moravském poli, kterou nejenže prohrál, ale sám v ní i padl. Českým králem se potom stal jeho syn Václav II.
