Fils de Louis le Pieux et de Judith de Bavière. La faveur que lui témoigne son père au détriment des ses autres fils, Pépin, Lothaire 1er, Louis dit le Germanique fut la cause d’une lutte incessante entre eux. Après le décès de Pépin en 838, il reçoit un territoire pris sur celui de ses demi-frères et situé à l’ouest d’une ligne délimitée par la Meuse, la Moselle et le sommet des Alpes. La mort de Louis le Pieux en 840 relance la guerre pour la succession entre les frères ennemis. Lothaire réclamant l’intégralité de l’héritage paternel, Charles se rapprocha de Louis pour conclure une alliance militaire, alliés, ils infligèrent à leur aîné une écrasante défaite à Fontenoy en Puisaye [1] le 25 juin 841. Ils raffermissent leur union par la cérémonie solennelle des serments de Strasbourg le 14 février 842.
A l’intérieur de son royaume, il doit d’abord faire face à une situation anarchique. Lors de son avènement, son neveu Pépin II revendique l’Aquitaine, autrefois propriété de son père et pour faire valoir ses droits à l’héritage, il entra en guérilla contre Charles, en soulevant sporadiquement une partie de l’aristocratie locale durant une vingtaine d’années. Après s’être emparé de Toulouse, il met fin à la révolte en enfermant Pépin II dans un monastère en 864. Parallèlement, les chefs bretons, dont les tendances autonomistes n’ont jamais été totalement étouffées, se soulèvent contre l’autorité du roi. Plusieurs campagnes entre 845 et 863 seront nécessaires pour pacifier la Bretagne.
Il organise la résistance en développant les fortifications des cités et en faisant construire des forteresses sur les rives des fleuves ou à l’emplacement des ponts et quand ce dispositif est inefficace, il a recours au paiement du tribut. Ainsi, moyennant 3 000 livres d’argent, la flotte normande de la Seine est contrainte de faire retraite après 7 années de pillage de 855 à 862.
Troubles et conflits internes, invasions externes sont exploités par son frère Louis le Germanique. Il envahit le royaume en 858, reçoit le serment de fidélité de nombreux grands, avant de devoir se retirer en 859. A son tour, Charles convoite les États laissés sans héritiers à la mort de ses neveux. Il prend possession de la Provence en 863, puis de la Lotharingie [2] en 869, qu’il doit finalement partager avec Louis par le traité de Meerssen [3] le 8 août 870. Ce traité porte la frontière de ses États sur la Moselle et rend pour la première fois voisins les 2 royaumes et après le décès du dernier fils de Lothaire en 875, Charles réclame le titre impérial, se fait couronner à Rome par le pape Jean VIII le 25 décembre 875, puis roi des Lombards à Pavie en janvier 876.
Cette politique expansionniste, au détriment de son frère Louis, provoqua la colère de ce dernier et une nouvelle invasion de la Francia occidentalis [4] en 876 à lieu mais le royaume fut sauvé par Charles accouru d’Italie. A l’annonce de la mort subite de Louis, Charles entra en Lorraine, mais dut renoncer à son annexion après sa défaite face aux fils du défunt à Andernach [5] le 8 octobre 876. Appelé à l’aide par le pape Jean VIII attaqué par les Sarrasins, Charles retourne en Italie. En son absence éclate un formidable soulèvement de l’aristocratie, qui juge le moment venu d’en finir avec un pouvoir royal considérablement affaibli, et l’oblige à repasser les Alpes en toute hâte. Il meurt sur le chemin du retour de dysenterie le 6 octobre 877 à Avrieux [6] en Savoie près de Modane et fut inhumé dans l’église abbatiale Saint-Pierre de Nantua [7]. En 884, ses ossements ont été ramenés à Saint-Denis.
Son fils, Louis II le Bègue lui succède. Quelques mois plus tôt, pour s’assurer la fidélité des grands, trop enclins à passer d’un souverain à l’autre, Charles avait signé le capitulaire [8] de Quierzy sur Oise [9] qui reconnaissait l’hérédité des fiefs. De ce décret allait véritablement naître le système féodal en France.