Carlos, que tocaba la flauta travesera, emprendió en 1726 una gira por Europa para aprender más música.[3] Después de visitar Ginebra, Italia y Francia marchó a Viena y brevemente entró al servicio del Sacro Emperador como Teniente coronel antes de regresar a Mirow.[2]
Después de dejar el Ejército, Carlos vivió con su familia en el palacio de Mirow, pasando la mayor parte del tiempo administrando sus estados y cuidando de la educación de sus hijos.[1] Vivió en Mirow hasta que murió allí, a los 44 años de edad.
Cuando su medio hermano mayor, Adolfo Federico III, falleció en diciembre de 1752 sin heredero varón, el hijo de Carlos Luis Federico, Adolfo Federico IV, se convirtió en el siguiente duque de Mecklemburgo-Strelitz.
A través de su hija Carlota, Carlos Luis Federico es antepasado de cada monarca británico desde Jorge IV, quien ascendió al trono del Reino Unido en 1820.