В начале карьеры Карл Бильдт занимал пост председателя конфедерации шведских консервативных и либеральных студентов. В 1979 стал членом парламента. Будучи депутатом, Карл Бильдт активно вступал в острые дебаты по вопросам международной политики, выступал против Улофа Пальме, который на тот момент являлся премьер-министром. В 1986 году Карл Бильдт был избран лидером Умеренной партии Модераторов. С 1991 по 1994 являлся премьер-министром Швеции. Во время его правительство начались переговоры по вопросам вступления Швеции в Европейский союз. И Бильдт подписал в июле 1994 договор о вступлении в ЕС.
Бильдт — один из первых политиков, ставших активно использовать сеть интернет. Так 4 февраля 1994 года он отправил электронное письмо президенту США Биллу Клинтону, что стало первым подобным посланием на межправительственном уровне. В письме он поддерживал решение Клинтона о снятии экономического эмбарго с Вьетнама. В настоящее время Карл Бильдт широко использует Twitter. Он также является активным блогером, начав свой первый блог в феврале 2005 года. В настоящее время его блог является одним из самых читаемых политических блогов в Швеции. В 2008 году Карл Бильд открыл свой канал на YouTube.
Карл Бильдт известен также своей резкой критикой Израиля.
С 1997 по 2003 год Карл Бильдт состоял членом совета директоров нефтяной компании «Lundin Oil» (ныне «Lundin Petrolium») подозреваемой в причастности к гибели 10 тысяч и депортации около 200 тысяч человек из южной части Судана. В этой связи, в Стокгольме начато расследование. Лидеры оппозиции в парламенте потребовали ухода министра иностранных дел в отставку.