Родился 6.04.1765. Четвёртый сын Виктора-Амадея III и Марии-Антуанетты, дочери Филиппа V Испанского.

Карл Феликс был человеком суровым и гордым, не склонным подчиняться чужой воле. Он находился в Модене, когда в Пьемонте начались революционные волнения. 12.03.1821 его старший брат Виктор-Эммануил I отрёкся от престола. В Турине оставался тогда герцог Каринтийский Карл-Альберт, которому низложенный король, уезжая, поручил регентство.

Карл-Альберт 13.03.1821 объявил о введении в стране конституции. Узнав об этом, Карл-Феликс отправил герцогу гневное письмо, в котором категорически отверг всякую мысль о нововведениях и об ограничении королевской власти. Растерявшийся Карл-Альберт тайком бежал из Турина.

10.04.1821 верные королю войска вступили в столицу и революция была подавлена. Хотя Карл-Феликс и не отличался такой жестокостью, как неаполитанский король Фердинанд, реакция в его владениях свирепствовала во всё время его царствования.

С 1807 Карл-Феликс был женат на Марии-Кристине-Амелии (1779-1849), дочери короля Обеих Сицилий Фердинанда I, но их брак был бездетным. Поэтому после смерти Карла-Феликса (10.03.1831) престол Сардинского королевства перешёл к Карлу-Альберту.