Karl Theodor sai Bergen op Zoomi markkrahviks 1728. aastal. Aastal 1733 järgnes ta oma isale Sulzbachi pfaltskrahvina ja päris 1742. aastal pärast Pfalzi kuurvürsti Karl III Philippi surma Pfalzi kuurvürstkonna ning Jülichi ja Bergi hertsogkonnad. Et tugevdada Wittelsbachide dünastia kõigi harude ühtsust, organiseeris Karl III Philipp 17. jaanuaril 1742 laulatuse, kus tema lapselaps Elisabeth Auguste abiellus Karl Theodoriga ja tema õde Maria Anna abiellus Baieri printsi Clemensiga.
Valitseva Pfalzi kuurvürstina võitis Karl Theodor oma alamate südamed teaduste akadeemia asutamisega, muuseumikogude soetamisega ja kunstide soosimisega. Kui Baieri kuurvürst Maximilian III Joseph aastal 1777 suri, sai Karl Theodorist ka Baieri kuurvürst ja hertsog ning ta kolis Münchenisse.
Baieri pärilus
Karl Theodor ei võtnud kohe oma uut tiitlit üle. Tal oli mitu armukest ja mitu vallaslast. Kuid need inimesed ei saanud pärida ei Baieri ega Pfalzi kuurvürstkonda; Karl Theodor vajas territooriumi, mida ta sai pärandada oma vallaslastele. Karl Theodor unistas ka keskaegse Burgundia kuningriigi taaselustamisest.
3. jaanuaril 1778 ehk varsti pärast Max Josephi surma sõlmis Karl Theodor keiser Joseph II-ga kokkuleppe, et vahetada Lõuna-Baieri Austria Madalmaade osa vastu. Plaanile olid tugevalt vastu Max Josephi lesk Maria Anna von Sachsen ja Karl Theodori nõbu Karl II August, Pfalz-Birkenfeldi liini pea ning Baieri ja Pfalzi järgmine pärija. Neid toetas Friedrich Suur ja enamik Saksa väikeriike.
Järgnenud diplomaatiline kriis viis Baieri pärilussõjani, mille lõpetas Tescheni rahu (1779). Karl Theodor kiitis heaks Baieri päriluse, kuid nõustus, et tema abieluvälised järglased ei saa Baierit pärida. Austria omandas Innvierteli, Baieri osa Inni jõe orus.
Karl Theodor ja tema naine Elisabeth Auguste von Pfalz-Sulzbach said vaid ühe poja, kes suri päev pärast sündi. Tema naine suri aastal 1794. Aastal 1795 abiellus ta Maria Leopoldine von Österreich-Estega, keiser Josephi vennatütrega, kuid nad ei saanud lapsi. Teine katse aastal 1784 vahetada Baieri Austria Madalmaade vastu nurjus samuti, kui Friedrich Suur algatas Vürstide liidu.
Kui Karl Theodor suri, läksid Baieri ja Pfalz tema nõole, Zweibrückeni hertsogile Max Josephile, Karl Augusti, kes oli surnud aastal 1795, nooremale vennale.
Valitsemine Baieri kuurvürstina
Karl Theodor ei saanud tema kriitiku Lorenz von Westenriederi järgi kunagi populaarseks Baieri valitsejaks. Ta püüdis edutult Baieri hertsogi maid Austria Madalmaade ja kuningakrooni vastu vahetada ning ta ei suutnud kunagi kontrollida Baieris kuhjuvaid sotsiaalseid pingeid. Pärast vaidlust Müncheni linnanõukoguga viis ta aastal 1788 isegi kuurvürsti residentsi Mannheimi, kuid tuli aasta pärast tagasi.
Aastal 1785 nimetas ta maapaos Ameerika lojalistiBenjamin Thompsoni oma aide-de-camp ja kammerhärraks. Järgmised 11 aastat reformis Thompson armeed ja paljusid riigi aspekte, tõustes Karl Theodori toetusel kõrgeimaks ministriks ja saades Rumfordi krahviks.
1794. aastal okupeerisid Prantsusmaa revolutsioonilised väed Jülichi hertsogkonna, aastal 1795 tungisid nad Pfalzi ja aastal 1796 marssisid Baieri suunas. Karl Theodor anus keiser Franz II abi, mis tegi Baieri Austria nukuriigiks. Kui ta aastal 1799 Münchenis ajurabandusse suri, pidutses linnarahvas mitu päeva. Ta maeti Theatinerkirche hauakambrisse Münchenis.
Vaatamata vastastikusele sallimatusele ja umbusaldusele hertsogi ja tema Baieri alamate vahel jättis Karl Theodor Müncheni linnale erilise märgi: tema valitsemise ajal loodi Englischer Garten, Müncheni suurim park, ning linna vanad kindlustused lammutati, et teha ruumi moodsale, laienevale linnale. Üks Müncheni suuri väljakuid, Karlsplatz, on saanud nime Karl Theodori järgi. Kuid Müncheni põliselanikud kasutavad harva seda nime, kutsudes väljakut Stachus ja kõrtsi Beim Stachus'e järgi, mis asus seal enne Karlsplatzi ehitustööde alustamist. Üks peamisi põhjusi selles, et Karl Theodor ei omanud Baieris kunagi populaarsust, mida ta omas Pfalzis.
Kultuuriline pärand
Karl Theodor oli suur kunstiarmastaja, sealhulgas draama ja eriti muusika. Tema Mannheimi õukonnaorkester oli üks oma aja parimaid. Mannheimi koolkond (sealhulgas helilooja Christian Cannabich ja dirigent Johann Stamitz) tegi tõhusat tööd, millele kuulus Viini klassik võis hiljem toetuda. Mozart taotles 1777. aastal töökohta Mannheimi orkestrisse, kuid lükati tagasi, kui õukond oli Münchenisse kolimas. Aastal 1780 tellis Karl Theodor heliloojalt ooperi "Idomeneo". Mozart tsiteeris teda, öeldes: "Sellist muusikat pole kunagi tehtud, mis mulle muljet avaldaks. See on suurepärane."
Vastavalt ajastu tavadele töötasid Mannheimis eraldi Itaalia ooperitrupp ja Prantsuse näitetrupp, kumbki omas keeles. Hiljem loodi Nationaltheater (rahvusteater), üks esimesi teatreid Saksamaal, mis esines vaid emakeeles (eeskätt Schilleri "Die Räuber" esmalavastus aastal 1782).
Kujutavas kunstis pandi Mannheimis kokku tohutu kogu kipsjäljendeid kuulsatest antiiktöödest. Eelnevalt loodud Düsseldorfi galerii, sealhulgas paljud Rubensi tööd, toodi algul üle Mannheimi, siis Münchenisse, kus see hiljem liideti Alte Pinakothekiga. Kuigi ükski Mannheimi maalikunstnik pole eriti tähelepanuväärne (võimalikuks erandiks Kobell, peamiselt maastike meister), oli kuurvürsti käsutuses mitu väga andekat skulptorit, nende seas Verschaffelt, Simon Peter Lamine ja Konrad Linck. Linck eristus ka portselankujukeste loojana Frankenthalis.
Karl Theodori peaarhitekt Nicolas de Pigage palgati lõpetama Mannheimi lossi, looma Schwetzingeni lossiteatrit ja aedu (sealhulgas arvukalt paviljone, nende seas mitu tehislikku "Rooma" varet ja "mošee"), samuti Benrathi lossi. Kuigi need tööd on puhtas tolleaegses Prantsuse stiilis (tähistades üleminekut hilisbarokilt varaklassitsismi), olid mõned teised Karl Theodori poolt palgatud arhitektid rohkem Itaalia stiili pooldajad. Selline mõjutuste segu on tegelikult paljudele ajastu Saksa õukondadele tavaline. Karl Theodor oli vastutav ka Vana silla ehitamise eest Heidelbergi, mis kannab tema nime (Karl-Theodor-Brücke).
Karl Theodor armastas kutsuda end rahuvürstiks, erinevalt teistest vürstidest, nagu tema peamine poliitiline vastane, suur sõjamees, PreisimaaFriedrich II. Allegooriliselt on Minervat, Rooma tarkusejumalannat ja kunstide kaitsjat sageli kuurvürsti enda asendajana kujutatud. See enesevaade on kõige paremini kokku võetud väikese monumendi pealiskirjas Schwetzingenis:
"Roomlaste ja germaanlaste lahingu- ja surmaväli avastati 1765. aastal relvade, urnide ja kontide väljakaevamise käigus. – Rahukunstidele, mis on tema ainus elurõõm, pühendas kuurvürst Karl Theodor selle koha, kus kaevati seitse jalga, ja aastal 1768 püstitati see monument."
Perekond
Abielud ja lapsed
17. jaanuaril 1742 abiellus ta Mannheimis Sulzbachi pfaltskrahvi Joseph Karli tütre Elisabeth Augustega. Sellest abielust sündis üks laps, kes suri lapsena, Franz Ludwig Joseph (28. juuni 1762 – 29. juuni 1762).