Figlio dell'imperatore Lotario I e di Ermengarda di Tours.
Re di Provenza, di Lione e della Borgogna Transgiurana dall'855.
Il regno gli fu conteso prima dai fratelli e nell'860 dallo zio Carlo il Calvo.
Carlo di Provenza morì di malattia nell'863. Il regno di Provenza andò al fratello Ludovico II mentre la Borgogna Transgiurana, a seguito di un accordo, andò a Lotario II.