A Bernadotte-dinasztia hetedik királya Stockholmban látta meg a napvilágot. A Bernadotte-ház alapítója Baptiste Bernadotte, Bonaparte Napóleon tábornoka volt. Károly Gusztáv már négy éves korában trónörökös volt (édesapja Koppenhága közelében 1947-ben repülőgép- szerencsétlenségben vesztette életét). A középiskolai tanulmányok elvégzése után két és fél éven át szolgált a svéd hadseregben, mindegyik haderőnemnél, de leginkább a haditengerészet vonzotta. Egyetemi oktatásának programját külön az ő számára állították össze: hallgatott történelmet, szociológiát, politikai tudományokat, közgazdaságtant az uppsalai, majd a stockholmi egyetemen, hogy minél sokoldalúbban megismerkedjék az ország tényleges helyzetével. Nagyapja halála után lépett trónra 27 évesen, 1973. szeptember 15-én a dinasztia legfiatalabb királyaként. 1976-ban feleségül vette a németországi Heidelbergből származó Sylvia Sommerlathot, egy német üzletember lányát, akivel a müncheni olimpián ismerkedett meg, ahol a több nyelven beszélő leány tolmácsként dolgozott.