Zmarł na raka w 1953, na wygnaniu w Portugalii.

Rodzina thumb|left|250px|Karol II na wielkim bankiecie w roku 1935 na dworze w Bukareszcie z okazji sześćdziesiątych urodzin jego matki, po lewej stronie Karola znajduje się jego siostra Elżbieta, królowa Grecji Planowano ożenić go z Wielką Księżną Olgą Romanow, dla podkreślenia rodzącego się sojuszu Rumunii z Rosją. Wiosną 1913 roku zainicjowano im spotkanie w Petersburgu, na którym okazało się, że nie przypadli sobie do gustu. Car postanowił dać ewentualnej parze drugą szansę, by lepiej się poznali, inicjując własną podróż do Rumunii. 14 czerwca 1914 roku carski jacht Sztandart dobił do portu w Konstancy. Tam jednak para ponownie się w sobie nie zakochała, więc planów mariażu zaniechano, głównie z inicjatywy Mikołaja II.

Karol po raz pierwszy ożenił się w Odessie na Ukrainie 31 sierpnia 1918 z Joanną Marią Valentiną Lambrino, nazywaną Zizi Lambrino (1898–1953), córką rumuńskiego generała. Było to małżeństwo morganatyczne i zostało unieważnione w 1919. Para miała syna: Mirceę Gregora Carola Lambrino (1920-2006).