1833年7月30日，卡尔·路德维希大公在维也纳的美泉宫出生。他是奥德利的弗兰茨·卡尔大公和巴伐利亚的索菲公主的第三个儿子。卡尔·路德维希也被认为是四兄弟中最愚笨的。为了确保卡尔·路德维希长大后能成为一名虔诚的天主教徒，索菲公主便将他交由维也纳大主教约瑟夫·奥斯马·劳舍尔教育，这也使得卡尔·路德维希在晚年时成为了一名宗教狂。虽然卡尔·路德维希对政治不感兴趣，但当他20岁时，他依旧进入了由阿格诺尔·罗穆亚尔德·果鲁霍夫斯基伯爵所领导的加利西亚政府。1855年，卡尔·路德维希被任命为蒂罗尔州的总督，他也随即在位于蒂罗尔的首府因斯布鲁克的安布拉斯城内定居。然而，他却发现自己的权利受到了由其堂哥雷纳·斐迪南大公所领导的奥地利内阁和亚历山大·冯·巴赫男爵的限制。卡尔·路德维希也因他的极端保守而臭名昭著，当他在蒂罗尔和福拉尔贝格任职期间，他表现出了明显的反自由主义和教权主义的倾向。他最终于1861年卸职。