We wrześniu 1118 Baldwin VII został ciężko ranny podczas wojny z królem Anglii Henrykiem I, popierając sprawę pretendenta, Wilhelma Clito. Baldwin nie posiadający własnych dzieci wyznaczył Karola jako swojego następcę. W 1119 r. zmarł z ran odniesionych w bitwie. Karol został hrabią, ale temu wyborowi sprzeciwiła się wdowa po Robercie II, Klemencja Burgundzka, która poparła innego krewniaka swojego zmarłego syna, Wilhelma z Ypres. Karol przezwyciężył jednak wszystkie przeszkody i utwierdził swoją władzę nad Flandrią.
Karol po objęciu władzy nad Flandrią wycofał się z popierania sprawy Wilhelma Clito. Nie poparł go także podczas jego drugiej rebelii w 1123 r. Karol rządził swoim hrabstwem w sposób pokojowy. Zyskał szacunek i popularność dzięki swojej uprzejmości i szczodrości względem ubogich. Podczas klęski głodu w latach 1126–1127 osobiście nadzorował dystrybucję chleba. Przeciwdziałał również ukrywaniu zboża i sprzedawaniu go później po zawyżonych cenach. Te działania spowodowały, że ludzie zamieszani w ten proceder zdecydowali się zamordować Karola, co nastąpiło 2 marca 1127 r. w kościele św. Donatiana w Brugii.
Po śmierci Karola hrabią Flandrii został Wilhelm Clito.