Carlo Francesco Giuseppe, nacque il 1 ottobre 1685 a Vienna, figlio secondogenito di Leopoldo I d'Asburgo e dalla sua terza moglie, Eleonora Maddalena di Neuburg.
Quando Carlo II di Spagna morì senza lasciare eredi (1 novembre 1700), Leopoldo proclamò re di Spagna il proprio figlio, esautorando dal diritto il duca Filippo d'Angiò, designato successore nel testamento reale. Filippo d'Angiò, salito ugualmente al trono con il nome di Filippo V, rispose con le armi, dando così inizio alla guerra di successione spagnola (1701-1713). La pace di Rastadt (7 marzo 1714) mise fine alla guerra: Carlo accettò di riconoscere la sovranità di Filippo V, in cambio di numerosi territori in Italia (Milano e Napoli) e nelle Fiandre.
Nel 1711 Carlo fu chiamato ad assumere la corona Imperiale, diventando VI come Imperatore, per l'improvvisa scomparsa del fratello Giuseppe I, morto di vaiolo a soli trentatrè anni.
Nel 1713 emanò la "Prammatica Sanzione" con la quale assicurò la successione Imperiale alla figlia primogenita Maria Teresa, oltre a dichiarare l'indivisibilità dei domini della casa d'Austria.
Nel 1733 prese parte alla guerra di Successione polacca, dalla quale uscì sconfitto. Con il trattato di Vienna, che pose fine al conflitto nel 1735, dovette cedere i regni di Napoli e di Sicilia alla Spagna, in cambio del più piccolo Ducato di Parma e Piacenza. In seguito ad un'altra guerra con i Turchi (1737-1739), perse la maggior parte dei suoi territori. Dopo poco, Carlo VI morì di malattia, il 20 ottobre 1740: con lui si spegneva il ramo maschile degli Asburgo. Il trono passò a quella che sarebbe poi divenuta una delle più grandi sovrane della storia: la figlia Maria Teresa.