Entre 1981 a 1996, Carlos foi casado com Diana Spencer, a Princesa de Gales, com quem teve dois filhos: os príncipes Guilherme, Duque de Cambridge (2.° na linha de sucessão) e Henrique, Duque de Sussex. Carlos e Diana se separaram em 1992 após escândalos de infidelidade por parte de ambos, e se divorciaram oficialmente em 1996. Anos depois da trágica morte de sua ex-esposa, Carlos casou-se novamente com Camilla Parker-Bowles, a atual Duquesa da Cornualha, em 2005.