Większość tych lat spędził we Francji, głównie na dworze Ludwika XIII w Paryżu.
Panowanie Został naczelnym wodzem armii szwedzkiej w końcowej fazie wojny trzydziestoletniej. W 1648 wspólnie z Arvidem Wittenbergiem przeprowadził wielotygodniowy, choć nieskuteczny, atak na Pragę, który znacznie przyśpieszył zawarcie pokoju westfalskiego. Po zakończonej wojnie został generalissimusem i pozostał naczelnym wodzem armii szwedzkiej. W 1649 z inicjatywy szlachty szwedzkiej i królowej Krystyny ogłoszony został następcą tronu i dziedzicznym księciem Szwecji. Na tron wstąpił w 1654, po abdykacji Krystyny, która przeszła na katolicyzm.
Był zwolennikiem silnej władzy królewskiej. Kontynuował politykę Gustawa II Adolfa, dążył do przejęcia kontroli nad Morzem Bałtyckim, chciał objąć władzę nad terenami Polski i Danii.
Potop szwedzki Ówczesny król Polski, Jan II Kazimierz Waza uznawany był w Rzeczypospolitej za sympatyka Austrii i jezuitów. Część polskiej arystokracji, będącej w opozycji wobec Jana Kazimierza, zaproponowała koronę Karolowi X Gustawowi. Roszczenia te stały się impulsem do rozpoczęcia przez Szwecję II wojny północnej, której przebieg na ziemiach polskich znany jest jako potop szwedzki.