Carlos accedió al trono de España como Carlos I en virtud del testamento de su abuelo Fernado II de Aragón, en el que le nombraba Gobernador y Administrador de los Reinos de Castilla y León.
La muerte de Maximiliano I en enero de 1519 propició que fuese proclamado en junio de ese mismo año como Rey de romanos, lo que le convertía en el soberano del Sacro Imperio Romano Germánico, que gobernaría como Carlos V de Alemania.
De esta manera, Carlos reunió en su persona todos los territorios procedentes de sus abuelos: Habsburgo, Borgoña, Aragón y Castilla. Fue coronado Rey de romanos en 1520, y coronado Emperador del Sacro Imperio Romano Germánico por el papa Clemente VII en febrero de 1530, otorgándole de esta manera la supremacía de la autoridad imperial sobre todos los reyes de la cristiandad y la defensa a ultranza del catolicismo.
Sin embargo, en 1543 establece las Instrucciones de Palamós, que sentaban las bases de la transición a la figura de su hijo. A partir de ese momento, Felipe empieza a desempeñar gradualmente funciones de gobierno, a la par que Carlos renuncia gradualmente a la soberanía de territorios en su favor.