Избранный 24 января 1742 года римским императором, он отправился во Франкфурт-на-Майне для коронации. Между тем австрийские войска снова завоевали Верхнюю Австрию и Чехию, заняли Баварию и взяли Мюнхен. Победы имперского генерала Секендорффа позволили Карлу вернуться в Мюнхен (1743), но вскоре австрийцы опять вторглись в Баварию, и император в июне того же года должен был снова оставить свою столицу. Когда его союзники, французы, были разбиты Георгом II Английским, союзником Марии-Терезии, при Деттингене (27 июня 1743 года) и оттеснены за Рейн, его спас лишь новый союз (Франкфуртская уния), заключённый 5 июня 1744 года с Фридрихом II, вторгшимся в Чехию и начавшим Вторую силезскую войну.