Uralkodása elején sikerült lezárnia a még apja idejében kezdődött trónvitát a lengyel koronára szintén igényt tartó Luxemburgi János cseh királlyal sógora, Károly Róbert magyar király segítségével. Az 1335-ös visegrádi találkozójukon hármas szövetséget kötöttek az osztrák hercegek és a német-római császár ellen. A cseh király lemondott lengyel trónigényéről, Kázmér viszont Sziléziáról.[1]
A trónöröklés kérdésében 1339-ben született megállapodás Károly Róbert és Kázmér között, miután Anna királyné fiúutód nélkül, váratlanul elhunyt. A megállapodás rögzítette, hogy amennyiben Kázmér törvényes fiúgyermekek nélkül hal meg, akkor a koronát Károly Róbert vagy a fia örökli azzal a feltétellel, hogy megpróbálja visszaszerezni Lengyelország számára a tengermelléket és a többi elvesztett lengyel területet. Ennek fejében Károly Róbert elismerte Kázmér igényét a halicsi területre, azzal a kikötéssel, hogy ha Kázmérnak mégis lenne utóda, akkor Magyarország azt megvásárolhatja tőle.
1342-ben egyezséget kötött a Német Lovagrenddel, és kisebb területek fejében lemondott Pomerániáról. Így a lovagrend szabad kezet kapott keleti terjeszkedéséhez, Kázmér pedig Litvánia ellen fordult.[2]
Vadászat során lováról leesve lábtörést szenvedett, annak következtében halt meg hatvanéves korában.
Életműve
Kázmér támogatta a lengyel városok fejlődését, adómentességet biztosított számukra, ösztönözte kereskedelmi tevékenységüket (például Biecz városáét) és ezek élénk kapcsolatokat építettek ki az északi-tengeri Hanza városokkal is.[2]
1364-ben a krakkói egyetem alapítása indult meg, feltehetően ez annak a következménye volt, hogy Kázmér igyekezte magát jól képzett szakemberekkel, politikusokkal és diplomatákkal körülvenni.
Nagy Kázmér próbálta Krakkót gazdasági centrummá fejleszteni. Bevezette az egész Lengyelországra érvényes pénznemet, garast (lengyelül grosz, kiejtése 'gros'). Az ő nevéhez fűződik a szokásjogok jogrendbe gyűjtése is.
Nagy Kázmér volt a Piast-dinasztia utolsó királya Lengyelországban, de a Piastok még a különböző lengyel hercegségek élén továbbra is megőrizték befolyásukat a Lengyel Királyságban.
Pomerániai Kázmér(Kaźko) (1351–1377), nagyapja, III. Kázmér lehetséges örököse a lengyel trónon I. Lajos magyar király ellenében, 1368-ban nagyapja örökbe fogadta, IV. Kázmér néven pomerániai herceg, 1. felesége Johanna (Kenna) (1350–1368), Algirdas litván nagyfejedelem lánya, gyermekei nem születtek, 2. felesége Piast Margit mazóviai hercegnő (1358 előtt–1388/96), gyermekei nem születtek.[3]
2. feleségétől, Adelhaid (1323 után–1371) hesseni tartománygrófnőtől, II. Henriknek, Hessen tartománygrófjának a lányától, pápai hozzájárulás nélkül elváltak, a házasság gyermektelen maradt
3. feleségétől, Krisztina úrnőtől (1330–1364), Mikłusz Rokiczani özvegyétől, pápai hozzájárulás nélkül házasságuk érvénytelen volt, és az egyház szemében bigámiának számított, a házasság gyermektelen maradt
4. feleségétől, Piast Hedvig glogaui hercegnőtől (1350–1390),[4] III. Henrik glogaui herceg lányától, pápai hozzájárulás nélkül házasságuk érvénytelen volt, és az egyház szemében bigámiának számított, a házasságból három gyermek született, akiket V. Orbán pápa1369. december 5-én törvényesített:
