Carlo Augusto era succeduto alla morte del padre Cristiano augusto nel 1726 nel titolo di Principe-Vescovo di Lubecca; ad ogni modo non riuscì mai a prendere effettivamente possesso della carica, in quanto morì nella primavera dell'anno successivo di vaiolo e la diocesi principesca passò al fratello minore Adolfo Federico.
Al momento della sua morte, era fidanzato con la Granduchessa russa Elisabetta (che diventerà in seguito Zarina), ma la sua morte improvvisa, impedì il matrimonio con la principessa.