Urodził się w 1500 roku w niderlandzkiej Gandawie, tam też się wychował i pobierał nauki. Chociaż znaczną część życia spędził na prowadzeniu wojen z francuskimi Walezjuszami, nie krył swojego zamiłowania do Paryża.
Jego pierwszymi językami były francuski i flamandzki, jednak wraz z przejmowaniem kolejnych rodowych posiadłości uczył się nowych. Do kanonu weszło jego powiedzenie: „Po hiszpańsku zwracam się do Boga, po włosku do kobiet, po francusku do mężczyzn, a po niemiecku do mojego konia”.
Kiedy po śmierci dziadka Maksymiliana I w 1519 roku przejął koronę cesarską, skupił w swym ręku władzę nad potężnym imperium obejmującym Hiszpanię, Niderlandy, Niemcy, południowe Włochy, Czechy i Austrię, a także zamorskie posiadłości w Afryce i Ameryce Środkowej. Za jego panowania Hiszpania przeżywała rozkwit swojego kolonializmu, wpisując do podręczników historii podboje Corteza i Pizarra.
Jako zagorzały katolik przez lata prowadził wojny religijne z protestanckimi książętami niemieckimi. Zakończył je pokój w Augsburgu (1555), w którym sformułowano sławną zasadę określającą stosunki wyznaniowe w państwach Rzeszy: „Cuius regio, eius religio” (Czyja władza, tego religia). Jego posiadłości otaczały Francję, dlatego był jej naturalnym wrogiem. Północne Włochy, o które od lat zabiegali francuscy królowie, stały się areną śmiertelnej rywalizacji dwóch mocarstw. Stawką były już nie tylko ambicje rodowe, lecz także hegemonia w całej Europie Zachodniej.
Przed śmiercią Karol V podzielił swoje imperium pomiędzy synów, wiążąc dynastie Habsburgów z losem Hiszpanii i Niemiec na kolejnych niemal 200 lat.