海因里希亲王下令对哥得蘭島发动进攻。1914年12月26日，这些战列舰与波罗的海巡洋舰支队在集结，然后启程。两天后，舰队抵达哥得兰岛展示德国国旗，并于12月30日回到基尔，期间并未发现任何俄国舰船。从1915年1月23日至2月23日，德皇卡尔大帝号又临时取代其姊妹舰德皇威廉二世号担任分舰队旗舰。分舰队返回北海执行警戒勤务，但于1915年2月便撤出前线。由于公海舰队受训船员的短缺、加上在战争时期运作老旧舰船的风险，致使德皇卡尔大帝号及其姊妹舰被停用。从10月开始，它曾临时被用作人员的教练船，但至11月19日便在基尔退役并解除武装。之后，它又在威廉港充当收容战俘的监狱船。1918年11月，德国投降并签署了《康边停战协定》，该协定结束了交战方的敌对状态，因此可以通过谈判达成和平条约。而根据1919年6月28日签署的《凡尔赛条约》第181条，德国仅允许保留六艘“德国或洛特林根类型”的战列舰。因此在1919年12月6日，德皇卡尔大帝号从中除籍并被售予拆船商。次年，舰只在不来梅的拆解报废。