La muerte de Favila abrió el camino de Alfonso de Cantabria (693-757) al trono de Asturias. Reinaría durante dieciocho años, desde el 739 hasta su muerte. Sus títulos le venían de su matrimonio con Ermesinda, hija del rey Pelayo. Este casamiento se habría celebrado a instancias del propio caudillo astur, según relata la "Crónica Albeldense". Alfonso, que era hijo de Pedro, duque de Cantabria, llegó a Asturias poco después de la victoria de Pelayo en Covadonga. Tanto la "Rotense" como la versión "A Sebastián" destacan que Alfonso era de "regio linaje", precisando la segunda de estas crónicas que procedía del linaje de los reyes Leovigildo y Recaredo y que había sido jefe del Ejército visigodo en los reinados de Egica y Witiza.

Las crónicas del Reino de Asturias fueron redactadas en tiempos de Alfonso III, descendiente del linaje de Pedro, y en ellas se elogia de forma particular a los miembros del mismo. En la Monarquía asturiana dos linajes se disputaron el trono durante más de un siglo, el que descendía del rey Pelayo, por medio de su hija Ermesinda, y el que venía del duque Pedro de Cantabria, no por el propio Alfonso I, sino por un hermano de éste llamado Fruela. Las relaciones entre ambas ramas fueron muy conflictivas, como se verá en las biografías de los siguientes reyes, y en la información que las crónicas dan de los enfrentamientos hay un claro partidismo a favor del linaje de Pedro, no en vano uno de sus miembros, Alfonso III, fue inspirador y, quizás autor, de los textos cronísticos.

La muerte inesperada y temprana de Favila cortó la línea de sucesión a sus hijos y dio paso a Alfonso, que según la "Nómina de los reyes asturianos", ocupó el trono 19 años, 1 mes y 2 días. Durante su mandato, un cúmulo de circunstancias obraron a su favor y permitieron extender las fronteras del Reino de Asturias más allá de la barrera formada por la cordillera Cantábrica. En primer lugar, en 741, la sublevación y posterior marcha hacia África de los bereberes, que habían tenido un protagonismo destacado en la ocupación de España y estaban asentados en la antigua provincia romana de "Gallaecia" (Galicia).

Con posterioridad, entre 748-753, se encadenaron unos años de sequías y malas cosechas con la consiguiente hambruna. Para huir de ella, numerosos bereberes y otros ocupantes árabes pasaron al norte de África, lo que hizo que buena parte de la Meseta norte quedara despoblada. El "Ajbâr Machmu'a", un texto cronístico árabe del siglo XI, cuenta cómo apretaba el hambre y "la gente de al-Andalus salió en busca de víveres para Tánger, Asila y el Rif berberisco, partiendo desde un río que hay en el distrito de Sidonia, llamado río Barbate, por lo cual los años referidos son llamados años de Barbate. Los habitantes de al-Andalus disminuyeron de tal suerte que hubieran sido vencidos por los enemigos cristianos de no haber estado éstos preocupados también por el hambre".

Un tercer factor se vino a sumar a los anteriores, y fue el desembarco de Abd al-Rahman en Almuñécar en 755. Abd al-Rahman era un superviviente de la dinastía omeya, derrocada en Oriente, y huido, que inició una guerra civil en al-Andalus hasta lograr proclamar el emirato omeya independiente de Córdoba y derrotar al emir dependiente de Damasco.

Alfonso I aprovechó estas circunstancias para extender su dominio en todas las direcciones: a Occidente por tierras de Galicia, a Oriente por Cantabria y el territorio vascón, y al Sur por tierras de la Meseta. Según la "Crónica de Alfonso III" (con ligeras variantes en sus dos versiones, "Rotense" y "A Sebastián"), Alfonso y su hermano Fruela tomaron una treintena de ciudades, algunas de ellas antiguas sedes episcopales, mataron a los árabes que salieron a su paso, y llevaron consigo a los cristianos hacia el Norte. Así, Alfonso I habría asolado prácticamente todo Galicia (cita la crónica las ciudades de Lugo y Tuy) y norte de Portugal (Oporto, Braga, Chaves, Viseo), el futuro Reino de León (con capitales como León, Astorga, Zamora, Salamanca, Simancas), Castilla la Vieja (llegando a Ávila y Segovia), La Rioja y Álava, en territorio vascón. La "Crónica Albeldense" da una relación más modesta de sus victorias, indicando que ocupó León y Astorga, y asoló los Campos Góticos (nombre con el que era conocida la Meseta norte), hasta el Duero.

Al no tener fuerzas suficientes para conservar definitivamente las ciudades asaltadas, convirtió la Meseta en un semidesierto, al que Claudio Sánchez-Albornoz denominó "yermo estratégico", por actuar como barrera frente a la España musulmana, pues sus ejércitos se veían imposibilitados de avanzar por un territorio donde no podían obtener recursos con los que abastecerse. Esta opinión de Sánchez Albornoz es hoy muy discutida y se piensa que la desertización de este espacio no fue tan extrema como él pretendía, y que incluso siguieron habitadas algunas de las ciudades que se dice fueron asoladas. Más parece que ese amplio espacio se convirtió en una tierra de nadie, en la que ni el poder musulmán del Sur, ni el cristiano del Norte podían ejercer su control.

Alfonso I incorporó al Reino de Asturias, según la "Crónica de Alfonso III": Asturias, Primorias (nombre que designaba al extremo oriental de la actual Asturias), La Liébana, Transmiera, Sopuerta, Carranza, las Vardulias (que comprenden la parte norte de Castilla) y la parte marítima de Galicia. La citada "Crónica" emplea para referirse a ello el verbo "populare", que algunos historiadores, encabezados por Sánchez-Albornoz, interpretan literalmente como que pobló esos territorios con los cristianos que trajo del Sur de las tierras asoladas, mientras que otros siguen a Ramón Menéndez Pidal, para quien ese verbo tiene aquí el significado de organizar, es decir, articular ese territorio en la dependencia del Reino de Asturias. La "Crónica Albeldense" no habla de esa repoblación y se limita a constatar que extendió el reino de los cristianos.

Las crónicas añaden que construyó y restauró varias iglesias, aunque ninguna se ha conservado. Se le atribuye la fundación de un monasterio en Covadonga y la construcción del de San Pedro de Villanueva, pero no pasa de ser una tradición, aunque algunos sondeos e intervenciones arqueológicas en el solar donde se levanta el antiguo cenobio (hoy convertido en parador nacional), han desvelado la existencia de una ocupación altomedieval datable en el siglo VIII.

Alfonso murió de muerte natural y es tradición que sus restos reposan en una de las covachas que hay dentro de la gruta de Covadonga. Según la "Crónica de Alfonso III", tras su muerte se produjo un hecho milagroso, lo que contribuyó a que pasara a la posteridad con el apelativo de "el Católico", pues mientras su cuerpo era velado en palacio por los guardias, se oyó la voz de unos ángeles que cantaban: "He aquí cómo desaparece el justo y nadie repara en ello; y los varones justos desaparecen, y nadie se da cuenta en su corazón. De la presencia de la iniquidad ha sido apartado el justo; en la paz estará en su sepultura".