Carl ble født på Gottorp som eldste sønn av hertug Vilhelm av Slesvig-Holsten-Sønderborg-Glücksborg og Luise Caroline av Hessen-Kassel. I 1831 utnevnte kong Frederik VI ham til stabskaptein i det oldenborgske infanteriregiment. Knapt tre uker etter, tilfaldt hertugtittelen ham ved farens død.