קרל נולד בבראונשווייג ב-30 באוקטובר 1804, לפרידריך וילהלם, נסיך הכתר של בראונשווייג-וולפנביטל ולמריה, נסיכת באדן, בתם של קרל לודוויג, נסיך הכתר של באדן ואמליה, נסיכת הסן-דרמשטדט. בשנת 1815 נהרג אביו במהלך קרב קאטר ברה, וקרל עלה לשלטון במקומו, אולם מכיוון שהיה קטין, מונה דודו ג'ורג', נסיך ויילס לעוצר עד לבגרותו. כשהגיע קרל לגיל 18, פרצה מחלוקת בינו לבין ג'ורג', קרל טען שגיל הבגירות הוא 18, ואילו ג'ורג' טען שהוא גיל 21. לבסוף הושגה פשרה ביניהם, ובהגיעו לגיל 19 תפס קרל את השלטון. בשנת 1827 טען קרל שכמה מהחוקים שנחקקו בקטנותו אינם חוקיים, מה שהביא לסכסוך בינו לבין ממלכת הנובר. לבסוף התערבה בסכסוך הקונפדרציה הגרמנית, וכפתה על קרל לקבל את כל החוקים. שלטונו של קרל השני היה אבסולוטי, ובעקבות כך פרצו מהפכות בדוכסות בשנת 1830, וקרל נאלץ לברוח מהמדינה, ואחיו וילהלם, דוכס בראונשווייג עלה לשלטון במקומו. בתחילה פעל וילהלם רק כעוצר, אולם שנה לאחר מכן הכריז על עצמו כדוכס. קרל שברח מהדוכסות ניסה לחזור בכוח הדיפלומטיה לשלטון, אולם לא הצליח להשיג תמיכה מהמעצמות. קרל חי את שארית חייו בעיקר בפריז ובלונדון, ולאחר מלחמת צרפת–פרוסיה עבר לז'נבה, שם חי עד למותו ב-18 באוגוסט 1873, ובמותו הוריש לעיר את כל רכושו הרב.