Fils aîné de Pépin le Bref et de Bertrade de Laon. Sacré avec son père et son frère cadet Carloman en 754. Le royaume fut partagé entre les deux frères à la mort de Pépin, Charles obtenant la Neustrie, la Bourgogne et l'Aquitaine. La mort de son frère en 771 lui permeta de réunifier le royaume. Il fut sacré empereur d'Occident par le pape Léon III à Rome le 25 décembre 800.