卡尔二世是梅克伦堡-施特雷利茨的卡尔·路德维希·腓特烈的次子，1741年10月10日生于米罗。他的祖父是梅克伦堡-施特雷利茨的第一位公爵阿道夫·腓特烈二世，公爵是他的伯父，公爵阿道夫·腓特烈四世是他的长兄。他的妹妹夏洛特嫁给了后来的英国国王和汉诺威国王乔治三世。他的祖辈详见下表：卡尔早年曾作为中将服役于汉诺威军队，后来被乔治三世委任为汉诺威总督。他的伯父梅克伦堡-施特雷利茨公爵阿道夫·弗里德里希三世于1752年去世，没有男性后裔。他的长兄阿道夫·弗里德里希成为梅克伦堡-施特雷利茨公爵，称阿道夫·弗里德里