Carlo era figlio di Adolfo d'Assia-Philippsthal-Barchfeld e di sua moglie, Luisa di Sassonia-Meiningen, figlia del duca Antonio Ulrico di Sassonia-Meiningen. Nel 1803, succedette al padre come langravio d'Assia-Philippsthal-Barchfeld, agli albori degli scontri delle Guerre napoleoniche. Per il corso degli eventi, decise di entrare a far parte dell'esercito prussiano e nel 1806 i suoi domini subirono l'invasione da parte della Francia napoleonica che annetté il piccolo stato al neonato Regno di Vestfalia. Passò quindi all'esercito russo col quale combatté, tra le altre, la Battaglia di Borodino. Nel 1813 venne restaurato nei suoi domini.