Di stirpe carolingia, figlio di Luigi IV d'Oltremare e di Gerberga di Sassonia, fu alleato di Ottone II contro il proprio fratello Lotario ed ebbe l'investitura del ducato della Bassa Lorena.
Nel 987, alla morte del nipote Luigi V, cercò di avere la corona di Francia ma osteggiato da Adalberone arcivescovo di Reims, vide eletto Ugo Capeto.
Nel 988, contro Ugo Capeto, attaccò la città di Laon impadronendosene. Ugo ed il figlio Roberto cinsero d'assedio la città ma con scarso successo. Carlo sfruttò il vantaggio occupando l'intera regione di Laon e di Soissons e minacciando Reims.
Carlo fu tradito da Adalberone arcivescovo di Laon, che dopo aver conquistato la sua fiducia e prestatogli giuramento di fedeltà lo fece arrestare dai propri uomini insieme ad Arnolfo, arcivescovo di Reims ed alleato di Carlo.
Ugo Capeto fece rinchiudere Carlo e la sua famiglia ad Orleans dove Carlo morì nel 992. Con lui si estinse la stirpe carolingia.