Charles-Albert de Savoie-Carignano naît à Turin, le 7 octobre 1798. Il est le fils de Charles-Emmanuel de Savoie, Prince de Carignano et d'Albertina Marie-Christine de Saxe. Son père, qui mourra deux anées plus tard, en 1800, dans des circonstances mystérieuses, appartient à la branche cadette de la maison de Savoie et est un fervent partisan des idées révolutionnaires. Ainsi il se refusera à abandonner la capitale piémontaise à l'arrivée des armées de napoléon en 1796 et s'offrira même, sans succès cependant, en tant que volontaire dans les armées de la France révolutionnaire.

Avec la disparition de ce dernier, Charles-Albert , sa sœur, ainsi que leur mère quitte le Piémont afin de trouver refuge à Genève où la famille s'établit. Pendant cet exil en Suisse, et après les noces de sa mère avec le comte Joseph Maximilien Thibaut de Montléart, Charles-Albert effectue quelques études classiques, avant de s'initier à l'art militaire. A Genève, le futur Roi de Sardaigne entrer également en contact avec les milieux protestants, la culture de l'Église réformée, plus sensible à cette époque aux influences libérales et au changement politique. Cette initiation sera par la suite déterminante, quant à l'âge de la maturité, Charles-Albert évoluera dans le champ politique, lors de ses fréquents contacts notamment avec la sphère religieuse.

Pendant le mois de mars 1814, Charles-Albert, et sa famille, se rendent à Paris auprès des autorités impériales. Napoléon lui accorde le rang de comte de l'Empire, un viager, mais avec la défense d'utiliser désormais les armoiries de Savoie. L'Empereur accorde ainsi au Prince de Savoie un nouveau emblème constitué d'un cheval blanc, sur un fond azur. Après le congrès de Vienne, Charles-Albert  est de retour dans ses États du Piémont. Mais la politique, très fortement réactionnaire du roi, son cousin, Victor-Emmanuel, à laquelle il n'adhère que fort peu, l'éloigne de la cour de Turin. Il est également  étroitement lié avec les jeunes libéraux piémontais, qui logent fréquemment dans le palais Carignano (aujourd'hui siège du musée du Risorgimento), au centre de Turin.



Le 18 mars 1817, lors d'un voyage à Rome, Charles-Albert, fait étape à Florence et fait la connaissance de celle qui deviendra, le 30 septembre de la même année, son épouse. Il s'agit de la princesse Maria Teresa Giuseppa Benette Ausburgo Lorena, fille du grand-duc de Toscane Léopold, née à Vienne pendant l'exil imposé par l'Empereur des Français à sa famille. Cette jeune femme plait beaucoup aux Turinois et à l'aristocratie subalpine, qui apprécie son caractère discret, sa grande ferveur religieuse. Après quelques années de vie commune, en 1820, le couple a un fils, un garçon prénommé Victor-Emanuel Marie Alberte Eugénie Ferdinand Thomas, celui-là même que son destin appellera quelques décennies plus tard à achever l'unité italienne sous le nom de Victor Emmanuel II.

En 1821, à Turin, une révolte éclate. Il s'agit pour les insurgés de protester contre la politique répressive de Victor Emmanuel. Les militants libéraux, qui gravitent autour du prince de Carignano, y participent. Ces événements contraignent le souverain piémontais à abdiquer. Charles-Albert se voit confier la régence du royaume, au nom du nouveau souverain Charles-Félix. Fidèle à ses idéaux, le prince de Carignano, accorde, le 14 mars 1821, une constitution semblable à celle accordée en Espagne. Il est cependant immédiatement désavoué par le roi, qui révoque immédiatement le texte et oblige Charles-Albert à quitter le Piémont. Avec sa famille, il se retire alors pour quelque temps à Florence. Charles-Félix songe alors à lui retirer son droit à la succession au trône. Suivant les injonctions Metternich, il n'en fait cependant rien. Charles-Albert lui s'engage auprès chancelier autrichien à ne pas modifier le régime absolutiste rétabli depuis peu au Piémont. En 1823, on le prie également de participer à l'expédition française, destinée à réprimer la révolution libérale en Espagne.



En 1831, Charles-Félix décède, sans avoir de descendance masculine capable de lui succéder. Cet événement fait donc accéder au trône la branche cadette de la dynastie. Dans les années qui suivent, Charles-Albert poursuit la politique absolutiste et réactionnaire de son prédécesseur. Il réprime ainsi avec violence la conspiration dirigée par le mouvement de la Jeune Italie en 1833 et 1834, qui parvient à soulever la Savoie et le Piémont. Viscéralement adversaire de l'Autriche, Charles-Albert initie également une série de réformes, qui font de son royaume le plus dynamique de la péninsule. A cette époque, les écrits de Gioberti, de Balbo ou de d'Azeglio font du Piémont l'espoir des patriotes italiens. Ce dernier apparaît alors comme le seul État capable de réaliser l'unification de la péninsule.

En 1848, Charles-Albert, sur la vague des insurrections populaires qui bouleversent l'Europe, se fait l'organisateur d'une ligue italique formée des États de l'Église, du grand-duché de Toscane et du Piémont. Le 4 mars de la même année, il accorde une constitution (qui sera la Charte constitutionnelle  en vigueur en Italie jusqu'au 1er janvier 1948 !). Le roi du Piémont-Sardaigne proclame également la fin des discriminations législatives attachées aux communautés protestante et juive. Il déclare ensuite la guerre à l'Autriche voisine, un conflit qui s'achèvera tragiquement sur le champ de bataille de Custoza, puis à Novare, le 23 mars 1849. La guerre est perdue pour le Piémont. 



Le même jour, Charles-Albert de Savoie-Carignano abdique en faveur de son fils, Vitcor-Emmanuel II. Las et déçu du tour pris par les événements, il se résigne à l'exil dans le royaume voisin du Portugal, où il décède, à Porto, le 28 juillet 1849.