查理二世是法国国王弗朗索瓦一世的第三子,母亲为路易十二的女儿法兰西的克洛德。当时的记载说他本来是弗朗索瓦一世最英俊的儿子,但由于天花失去了一只眼睛。
在1542年弗朗索瓦一世与神圣罗马帝国皇帝查理五世的战争中,查理作为法军将领参战。他成功地攻克了卢森堡,但却由于想和兄长、法国王储亨利(后来的亨利二世)争功而弃城南下,企图抢先攻占佩皮尼昂,结果卢森堡又被敌军夺回。1544年弗朗索瓦一世与查理五世签署克雷皮和约停战,查理五世提议将女儿西班牙的玛丽亚或侄女奥地利的安娜(斐迪南一世的女儿)嫁给奥尔良公爵查理。查理五世这么做可能是企图离间奥尔良公爵与其兄亨利的关系。
1545年9月9日查理二世暴病而亡,可能是死于瘟疫(也有人怀疑是被人毒杀)。他被安葬于圣但尼修道院。