Byl nejstarším potomkem španělského krále Filipa II. z prvního manželství s portugalskou princeznou Marií, která zemřela krátce po jeho narození. Jeho rodiče byli blízkými příbuznými – měli společné oba dědečky a obě babičky.
Mnoho jeho psychických a fyzických nemocí mohlo pramenit právě z častého míchání rodu Habsburků a královské rodiny z Portugalska a Španělska.[1] Brzy se začaly projevovat první příznaky duševní nestability, jako např. nepřiměřené chování a návaly vzteku.[2] Měl deformovaná záda, pravou polovinu těla méně vyvinutou a kulhal.[3]
Infantův život
Mládí
Mládí prožil v Madridu pod dohledem svých tet, španělských infantek Marie a Jany, neboť král byl v letech 1554–1559 převážně v Anglii kvůli sňatku s anglickou královnou Marií Tudorovnou. Karel už jako dítě týral malá zvířata. Učení mu dělalo velké potíže.
Přestože Karlova duševní porucha se stávala stále horší, byl v roce 1560 uznán jako dědic královského trůnu.[4] Filip II. následně rozhodl, že není schopen vládnout a vyloučil ho z následnictví.
Dospívání
Od roku 1561 žil v Alcalá de Henares, kde navštěvoval spolu s královským levobočkem donem Juanem tamní univerzitu. V roce 1562 se Karlovi stala nehoda, říká se, že to byl pád ze schodů, po kterém následovala těžká nemoc a občasná ztráta zraku.[2] Pád zapříčinil těžké poranění hlavy. Lékaři mu museli odstranit část lebky. Po svém zotavení byl Filipem II. v roce 1564 jmenován členem Státní rady. Byl to neúspěšný pokus o zapojení Karla do chodu země. Karel se stal mimořádně divokým a nepředvídatelným.[3] Měl násilnické výbuchy a začal nadměrně pít, jak v soukromí, tak na veřejnosti. Karlovu duševní poruchu ilustruje i to, že týral koně a na služebnictvo i na ministry útočil nožem.[3][5]
Během svého krátkého života byl dvakrát zasnouben – nejdříve s francouzskou princeznou Alžbětou, a poté s Annou Habsburskou. Obě dvě snoubenky se shodou okolností nakonec staly manželkami Karlova otce Filipa II., který obě přežil.
Domácí vězení a smrt
V roce 1567 se pokusil uprchnout do Nizozemí, ale přičiněním dona Juana v tom bylo Karlovi zabráněno. Od ledna roku 1568 byl v domácím vězení, kde ještě téhož roku zemřel. Protestoval pravidelnými hladovkami, které společně s následnou žravostí podlomily jeho již tak křehké zdraví a vedly k předčasnému skonu. Dlouhou dobu se proslýchalo, že byl otráven. Pro toto tvrzení neexistuje žádný důkaz. Je mnohem pravděpodobnější, že Karel zemřel přirozenou smrtí. Pohřben byl v El Escorialu.