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，夏尔作为法军将领参战。他成功地攻克了卢森堡，但却由于想和兄长、法国王太子亨利（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女大公（斐迪南一世的女儿）嫁给奥尔良公爵夏尔。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日夏尔二世暴病而亡，可能是死于瘟疫（也有人怀疑是被人毒杀）。他被安葬于圣丹尼教堂。