Mientras tanto, por el este del Ducado de Cantabria se estaba experimentando (probablemente desde la batalla de Voillé en el 507 que constató la supremacía de los francos sobre los visigodos) una penetración de vascones aquitanos en Hispania que cristalizó en el ducado también fronterizo pero merovingio de Vasconia en el 602, con unas características en principio similares a las del Ducado de Cantabria (ejercer un mejor dominio militar sobre la zona, recaudación de impuestos y administración de la justicia), pero controlado en última instancia desde el reino franco. Dicho ducado llegaba hasta la llanada alavesa y Pamplona. De hecho, el propio Ducado de Cantabria no fue provincia visigoda durante un tiempo impreciso (desde poco después de su teórica conquista por Leovigildo hasta el 612 con Sisebuto) y su dux Francio rindió tributo a los reyes francos y no a los visigodos.
Entre 711 y 712, Táriq ibn Ziyad conquistó con su ejército Amaya, la capital del ducado de Cantabria. El dux Pedro de Cantabria se refugia entonces tras la cordillera. Allí combina sus fuerzas con las de Pelayo para combatir a los invasores musulmanes, a los que derrotan en la batalla de Covadonga. El hijo de Pedro de Cantabria, Alfonso I el Católico y varios nietos suyos fueron elegidos reyes de Asturias por la nobleza asturiana. A partir de entonces, el ducado de Cantabria pasa a estar integrado ya en este nuevo ente territorial llamado Asturias. Fue cedido por Alfonso I a su hermano Fruela una vez consiguió el trono de Asturias, por lo que el ducado pervivió como división territorial hasta el 768 (fecha de la muerte de Fruela), cuando fue dividido en condados.
Los límites hipotéticos del ducado de Cantabria siguen sin estar del todo claros hoy en día. Varios han sido los historiadores que han propuesto una delimitación de este territorio, con mejores o peores bases científicas, tales como Martínez Diez, González Echegaray, García González o Pereda de la Reguera.
Os presentamos, en absoluta primicia, el mapa que hemos elaborado los administradores de esta página sobre los límites del antiguo Ducado de Cantabria y que esperamos que sea de vuestro agrado.