Hänen vanhempansa olivat Ludvig Hurskas ja tämän toinen puoliso keisarinna Judit. Isän kuoleman jälkeen velipuolet Lothar I ja Ludvig Saksalainen eivät olleet tyytyväisiä perinnönjakoon, ja veljesten kesken käytiin sotaa, joka päättyi Verdunin sopimukseen vuonna 843. [2] Sopimuksen mukaan Kaarle sai valtakunnan länsiosan (tulevan Ranskan), Ludvig sai valtakunnan Reinin itäpuoliset alueet (tulevan Saksan), ja Lothar sai keisarin arvon sekä Italian, Provencen, Burgundin, Lothringenin ja Friisian.[3]
Seuraavat vuodet olivat rauhaisia ja veljekset tapasivat säännöllisesti jonkinlaisen veljellisen yhteishallinnon ylläpitämiseksi. Lothar kuoli vuonna 855, ja rauhallinen naapuruus päättyi. Ludvig Saksalainen valtasi Kaarlen alueet vuonna 858, ja Kaarle pakeni Burgundiin. Vuonna 860 hän puolestaan hyökkäsi tuloksetta veljenpoikansa maille Provenceen. Samaan aikaan valtakunnassa syntyi eriasteisia kapinoita, ja normannit hyökkäilivät sen pohjoisosaan.[2]
Vuonna 875 Kaarlen veljenpoika, keisari Ludvig II kuoli. Kaarle marssi paavi Johannes VIII:n tuella Italiaan ja kruunattiin Paviassa Italian kuninkaaksi ja Roomassa Pyhän saksalais-roomalaisen keisarikunnan keisariksi. Ludvig Saksalainen valtasi kostoksi Kaarlen alueita, ja Kaarlen piti palata Ranskan puolelle. Ludvig Saksalainen kuoli 876, ja Kaarle yritti hankkia vanhoja alueitaan takaisin. Paavi joutui pulaan Italiassa saraseenien kanssa, ja kutsui Kaarlea palaamaan Italiaan. Jatkuva Alppien ylittäminen kulutti voimia ja terveyttä, eivätkä Kaarlen omat joukotkaan halunneet osallistua näille kuluttaville sotaretkille. Kaarle kuoli ylittäessään Mont Cenisiä vuonna 877. Hänen seuraajansa oli hänen poikansa Ludvig Änkyttäjä.[2]
Kaarle Kaljupäätä pidetään sivistyneenä ja lukeneena ruhtinaana, jolla oli läheinen suhde kirkkoon. Hän haki papistosta tukea niskoittelevia aatelisia vastaan, ja valitsi lähimmät neuvonantajansa kirkonmiehistä. Hänen luonteestaan ja valtakaudestaan on hyvin erilaisia kuvauksia, kenties siksi, että itäfrankkien kronikoijat ovat olleet Ludvig Saksalaisen puolella.[2]
Kaarle Kaljupää ei ehkä sittenkään ollut todellisuudessa kalju. Lisänimi saattoi olla keskiaikaista huumoria. Historioitsijoiden mukaan hänellä todellisuudessa oli paksut hiukset ja runsas parta.lähde?