Ввиду сумасшествия своего старшего брата Филиппа Карл ещё мальчиком был объявлен наследником престола. Лишенный всяких политических способностей, слабохарактерный и ничтожный, Карл не чувствовал никакой склонности к правительственной деятельности и, вступив на престол, поручил управление государством сперва Флоридабланке, потом — Аранде и, наконец, — Годою, всеми презираемому любовнику королевы Марии-Луизы, имевшей сильное влияние на Карла.
В 1765 году Карл женился на Марии Луизе Пармской (1751—1819), дочери герцога Филиппа I. Выжившие дети:
Войны с Францией и Великобританией были одинаково неудачны для Испании, после возвышения Наполеона всецело подчинившейся французскому влиянию. Так, в 1803 году заключен был с Францией новый договор, возлагавший на Испанию в числе различных тяжелых обязательств и новую войну с Великобританией, начавшуюся в 1804 году и приведшую к гибели испанского флота в битве при мысе Трафальгар (20 октября 1805). В октябре 1807 года заключен был с Наполеоном тайный договор в Фонтенбло относительно раздела Португалии, на которую французский император имел особые виды, скрываемые от испанского правительства. Бессилие и покорность последнего дали новую пищу честолюбивым замыслам Наполеона. Он задумал захватить в свои руки Испанию.
Осуществлению этого плана помогли раздоры придворных партий в Мадриде. Во главе одной из этих партий стояли королева и Годой, во главе другой, расположенной к Англии, — наследник престола Фердинанд и жена его, Мария-Антуанетта Неаполитанская. Со смертью Марии-Антуанетты (1806 год) отношения партий изменились: Фердинанд задумал вступить в брак с принцессой Наполеоновского дома и стал искать сближения с Наполеоном, тогда как Годой стал склоняться на сторону врагов Франции. Симпатии массы были на стороне Фердинанда, которого из ненависти к Годою народ желал видеть на престоле.
Анонимное известие о каких-то замыслах наследника против Карла побудило последнего дать приказ об его аресте (20 октября 1807 года) и предании суду. Карл намерен был лишить его трона в пользу другого сына, Карлоса (впоследствии, в годы карлистских войн, претендента на престол Дона Карлоса Старшего), но предварительно счел нужным узнать на этот счет мнение Наполеона. Это послужило предлогом к французскому вмешательству в испанские дела, хотя вслед за тем и состоялось примирение между Карлом и Фердинандом. Приближение французской армии к Мадриду и весть о намерении Карла бежать из столицы вызвали народный бунт, последствием которого было падение Годоя, отречение Карла и провозглашение королем Фердинанда VII 18 марта 1808 года. Через несколько дней Карл, подчиняясь внушениям французского генерала Савари, признал свое отречение вынужденным и обратился с жалобою на сына к Наполеону, роль которого как третейского судьи, таким образом, возобновилась. Он сумел завлечь к себе в Байонну и отца, и сына и заставил обоих отказаться от престола 6 мая 1808 года Карлу удалось выговорить себе владение замком Компьень и 8 млн ежегодного дохода. Позже Карл удалился в Рим, где и оставался до самой смерти в 1819 году.