Ele governou como marquês de Baden-Durlach de 1746 até 1771, quando ele herdou Baden-Baden. Ao herdar o último título citado, o território original de Baden foi reunido. Carlos Frederico é tido como um grande exemplo de bom governador absoluto: ajudou escolas, universidades, a jurisprudência, o serviço civil, a economia, a cultura e o desenvolvimento urbano de seu território. Tornou ilegal a tortura em 1767 e a servidão em 1783.
Em 1803, Carlos Frederico tornou-se o eleitor de Baden e, em 1806, o primeiro grão-duque de Baden, assumindo, então, o nome de Carlos I de Baden.[2]
Como o casamento era morganático, os filhos de Luísa Carolina e de Carlos Frederico não poderiam suceder no trono. A sua segunda esposa foi titulada baronesa de Hochberga quando se casou e condessa de Hochberga em 1796. Ambos os títulos foram usados por seus filhos.
Deste segundo casamento tiveram a seguinte descendência:[2]
Por volta de 1817, os descendentes de Carlos Frederico e de sua primeira esposa estavam morrendo. Para evitar que Baden fosse herdado pelo próximo herdeiro (e cunhado), o rei Maximiliano I da Baviera, o então Grão-Duque, Carlos II, modificou a lei de sucessão para dar à família Hochberga direitos dinásticos completos em Baden.
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