Сын короля Швеции Карла XI и Ульрики Элеоноры Датской, по матери он был двоюродным братом как своему союзнику, герцогу Фридриху IV Гольштейн-Готторпскому (ему он приходился также шурином), так и противникам — королю Дании и Норвегии Фредерику IV и саксонскому курфюрсту и польскому королю Августу II Сильному.

На королевский престол кронпринц Карл вступил в пятнадцатилетнем возрасте и на протяжении трех лет после этого ничто, казалось, не выдавало в нем будущего выдающегося полководца. Все переменилось в марте 1700 года, когда датский король Фредерик IV вторгся со своими войсками в Шлезвиг, ранее бывший ленным владением Дании, а затем, благодаря шведам, обретший самостоятельность под властью гольштейн-готторпского герцога. Пока датские войска осаждали шлезвигские крепости, армия Карла XII 24 июля (4 августа) высадилась вблизи Копенгагена. Под угрозой разрушения своей столицы Фредерик IV заключил с гольштейн-готторпсикм герцогом мирный Травендальский договор, выведший Данию из войны. Узнав об этих событиях, осаждавший шведскую Ригу саксонский курфюрст и польский король Август II Сильный увел свои войска на территорию Речи Посполитой.

Следующий удар Карл нанес по русским войскам, осаждавшим Нарву. 19 ноября 1700 г. он разгромил их и, захватив почти всю артиллерию, обратил в бегство. С этого момента в Европе стала складываться легенда о юном короле-воителе, последнем рыцаре, не знающим преград и поражений.

От предшественников Карлу XII досталась одна из сильнейших армий Европы. Королевство было разделено на области, каждая из которых должна была сформировать и содержать определенный воинский контингент. Шведские солдаты постоянно находились в окружении своих земляков, и это поддерживало их боевой дух. Шведская армия отличалась высокой дисциплиной, укреплявшейся, помимо всего прочего, постоянным присутствием в войсках лютеранских пасторов. Ее тактика была исключительно наступательной, действия войск в условиях отступления даже не рассматривались. С этой армией после сражения под Нарвой Карл XII и вторгся на территорию Речи Посполитой.

Война в Польше продолжалась несколько лет и завершилась в 1706 году Альтранштедтским миром, по которому саксонский курфюрст Август Сильный отрекался от польской короны в пользу шведского ставленника Станислава Лещинского и отказывался от союза с Россией. Началась подготовка к походу на Россию.

В июне 1708 г. 35-тысячная главная армия шведов двинулась на Москву. Уже в сентябре, однако, столкнувшись с ожесточенным сопротивлением русских, король принял решение повернуть на Украину, где к нему должны были примкнуть казаки гетмана Мазепы. В апреле 1709 г. шведы осадили крепость Полтаву, к которой постепенно стали стягиваться и русские войска. Предприняв двадцать штурмов Полтавы и не добившись успеха, Карл решил дать русской армии генеральное сражение. Оно состоялось 17 июня и закончилось полным разгромом шведской армии. Сам Карл с небольшим отрядом бежал на юг, во владения турецкого султана.

Около пяти лет король провел на территории Османской империи — сначала на положении гостя, потом — арестованного. Здесь ему удалось спровоцировать русско-турецкую войну 1710–1713 гг., здесь он совершил свой очередной «рыцарский подвиг», в течение нескольких часов отбиваясь вместе с тремястами солдатами от многотысячного турецкого войска. За его волю и упрямство турки прозвали Карла «железной головой».

Еще одно предприятие Карла, вошедшее в предания, — его побег из Османской империи. За пятнадцать дней бешеной скачки он пересек Европу и достиг в ноябре 1714 г. шведской крепости Штральзунд, которую намеревался сделать главной базой дальнейших военных действий. Инициатива в войне, однако, уже давно была перехвачена войсками антишведской коалиции. Осенью 1715 г. датские, прусские и саксонские войска осадили крепость. Ожесточенные бои велись до конца декабря. Незадолго до падения Штральзунда Карл покинул его и на маленькой лодке ушел в море, где его поджидал шведский корабль.

Пытаясь найти достойный выход из Северной войны, король пошел на мирные переговоры с Россией (Аландский конгресс 1718–1719 годов), но одновременно предпринял попытку отторжения от Дании ее норвежских владений. Русский дипломат А.И. Остерман, участник конгресса, писал Петру I: «Король шведский- человек, по-видимому, в несовершенном разуме: ему — лишь бы с кем-нибудь драться. Швеция вся разорена, и народ хочет мира. Королю придется с войском куда-нибудь выступить, чтоб за чужой счет его кормить; он собирается в Норвегию... Король шведский, судя по его отваге, должен быть скоро убит...» Король был убит 30 ноября 1718 г. при осаде замка Фредрикстен в норвежском городе Фредриксхальд попавшей в висок пулей. Он стал последним европейским монархом, погибшим на поле боя.

Война была подлинной страстью Карла XII, ради нее он жертвовал всем — личной жизнью (он не был женат и не оставил наследников), увлечениями и даже королевскими обязанностями, связанными с мирной жизнью.

Неприхотливый в быту — питавшийся хлебом с маслом, не употреблявший вина и живший в палатке до ноябрьских холодов — он требовал того же от своих солдат. К мирному населению оккупированных территорий он относился с чрезвычайной жестокостью, обирая его до нитки и сжигая целые деревни, жители которых оказали хотя бы малейшее неповиновение шведским властям.