Karl Adolf (familierelasjon: halvbror på fars side) Gustaf Löwenhielm (familierelasjon: halvbror på mors side) Lovisa Hedvig (familierelasjon: halvsøster på fars side)
Carl Axel Löwenhielm antas å ha vært sønn av Karl II i hans forhold med Augusta von Fersen, om det er korrekt var han i så fall kun halvsøsken med sin bror Gustaf Löwenhielm. Allerede i seksårs alder ble han innskrevet som fenrik ved garden (svensk: lifgardet). Sammen med sin bror ble han i 1781 sendt til Strasbourg der han studerte ved Universitetet i Strasbourg og ble uteksaminert i 1785. Tilbake i Sverige avla han i 1787 den såkalte kansliexamen og begynte året etter tjeneste i garden.
Karrière
Löwenhielm deltok i krigen i Finland årene 1788-1790, utmerket seg ved flere tilfelle og ble tatt til fange av russerne ved retretten fra Vyborg. Han ble snart etter ordre fra Gustav III utvekslet og var i årene 1791-1795 svensk diplomat i (såkalt legationskavaljer) i Konstantinopel. Tilbake i Sverige ble Löwenhielm i 1797 major i garden og kammerherre for den unge dronningen, Frederike av Baden. Han tjenestegjorde i Pommern 1807 og ble i 1808 overadjutant hos kong Gustav IV Adolf.
Under Finskekrigen tjenstegjorde Löwenhielm ved grensen mot Norge og på Åland i 1809 og ble samme år oberstløytnant ved Kronobergs regemente. I 1810 ble han kabinettskammerherre hos kronprins Karl XIV Johan. I år 1811 ble han utnevnt til sjef for Västgöta-Dals regemente og i 1812 til generaladjutant. Samme år ble han svensk envoyé i St. Petersburg og var det i årene 1812-1818. Det var Carl Axel Löwenhielm som inngikk den viktige avtalen med Russland den 5. april 1812, som la grunnen for 1812 års politikk ved å garantere at Sverige fikk Russlands støtte ved overtakelsen av Norge, mot at landet oppga sitt krav på Finland.
I 1814 ble han utnevnt til generalmajor, i 1815 ble han generalløytnant og førte i årene 1816-1824 kommando over 8. infanteribrigaden. I 1816 ble han överstekammarjunkare. Først etter Karl XIV Johans tronbestigning i år 1818 ble den sivile embetsbanen åpnet; han ble i 1819 president i Krigskollegium og var statsråd fra 1822 til sommeren 1839, da han avgikk på grunn av alder og sykdom. Politisk var Carl Axel Löwenhielm sterkt konservativ, samtidig respekterte og fulgte han grunnloven og var sterk motstander av den såkalte indragningsmakten mot pressen, som kronprins og senere kong Karl Johan sterkt holdt fast ved.
Årene 1825-1826 tjenestegjorde han som ordförande i Styrelsen över fängelser och arbetsinrättningar i riket og var fra 1838 til sin død ordförande i Tabellkommissionen (forløper for Statistiska centralbyrån). I 1807 ble han innvalgt til styremedlem (svensk: ledamot) i Krigsvetenskapsakademien.[3] I år 1857 var han ståthållare på Drottningholms og Svartsjö slott.
Carl Axel Löwenhielm var dypt religiøs og mystiker.