Karol przybył do Królestwa Węgier na zaproszenie wpływowego chorwackiego pana Pawła Šubića w sierpniu 1300 r. Andrzej III (ostatni z dynastii Arpadów) zmarł 14 stycznia 1301 r., aw ciągu czterech miesięcy Karol został koronowany na króla, ale z korona tymczasowa zamiast Świętej Korony Węgier.Większość węgierskich szlachciców odmówiła mu poddania się i wybrała na króla Wacława Czeskiego.Karol wycofał się do południowych regionów królestwa.Papież Bonifacy VIII uznał Karola za prawowitego króla w 1303 roku, ale Karol nie był w stanie wzmocnić swojej pozycji wobec przeciwnika.Karol odniósł swoje pierwsze decydujące zwycięstwo w bitwie pod Rozgonami (dzisiejsze Rozhanovce na Słowacji) 15 czerwca 1312 r. W ciągu następnej dekady Karol przywrócił władzę królewską głównie przy pomocy prałatów i pomniejszych szlachciców w większości regionów królestwa .Po śmierci najpotężniejszego oligarchy Mateusza Csáka w 1321 roku Karol stał się niekwestionowanym władcą całego królestwa z wyjątkiem Chorwacji, gdzie miejscowa szlachta mogła zachować autonomię.Nie był w stanie przeszkodzić w rozwoju Wołoszczyzny w niezależne księstwo po klęsce w bitwie pod Posadą w 1330 roku.Karol rzadko dokonywał wieczystych nadań ziemskich, zamiast tego wprowadził system „lenn biurowych”, w ramach którego jego urzędnicy cieszyli się znacznymi dochodami, ale tylko na czas sprawowania urzędu królewskiego, co zapewniało ich lojalność.W drugiej połowie swojego panowania Karol nie sprawował sejmów i zarządzał swoim królestwem z władzą absolutną.Założył Order Świętego Jerzego, który był pierwszym świeckim zakonem rycerskim.Promował otwieranie nowych kopalń złota, dzięki czemu Węgry stały się największym producentem złota w Europie.Za jego panowania wybito pierwsze węgierskie złote monety.Na kongresie wyszehradzkim w 1335 roku pośredniczył w pojednaniu dwóch sąsiednich monarchów, Jana Czeskiego i Kazimierza III Polski.Podpisane na tym samym kongresie traktaty przyczyniły się również do rozwoju nowych szlaków handlowych łączących Węgry z Europą Zachodnią.Starania Karola o ponowne zjednoczenie Węgier, wraz z jego reformami administracyjnymi i gospodarczymi, stworzyły podstawy dla osiągnięć jego następcy, Ludwika Wielkiego.