Młodość Mając niecałe dziewięć miesięcy, 26 stycznia 1947 roku, stracił swojego ojca, Gustawa Adolfa, który zginął w katastrofie lotniczej w Kopenhadze. Stało się to po tym, gdy Karol Gustaw nauczył się wymawiać słowo „tata”. Mały książę dowiedział się o śmierci ojca dopiero w wieku siedmiu lat. Wiele lat później w różnych wywiadach Karol Gustaw stwierdzał, że zachował bardzo niewiele wspomnień związanych z ojcem. Przyznawał: „Brakowało mi go, brakowało mi kogoś na kim mógłbym się oprzeć, patrzeć i uczyć się tego co jest mi teraz potrzebne”.

29 października 1950 roku zmarł jego pradziadek, a na tronie zasiadł jego dziadek – Gustaw VI Adolf. Tym samym zaledwie trzyletni Karol Gustaw stał się następcą tronu. Z racji tego, że w przyszłości miał zostać królem Szwecji, bardzo dużą rolę przywiązywano do jego edukacji. Chłopiec cierpiał na dysleksję, przez co bardzo trudno było mu przyswoić wiedzę, której od niego wymagano. Falę krytyki wywołała dyskusja nad posłaniem Karola Gustawa do publicznej szkoły, dlatego utworzono szkołę w budynku pałacu. Tam chłopiec uczył się wraz z dziećmi pracowników dworu czy dziećmi przyjaciół jego matki. Do publicznej szkoły (wraz z internatem) książę poszedł dopiero w wieku trzynastu lat, 31 sierpnia 1959 roku.