Австрийцев было 60 тысяч, французов – 40 тысяч. Эрцгерцог провел разведку боем, отправив в разные стороны три 10-тысячных отряда. Половина армии осталась при нем у Штокаха. Генерал Журдан считал, что перед ним небольшие силы противника. Он двинул против Карла-Людвига-Иоганна 27 тысяч человек, а дивизию Сен-Сира (10 тысяч человек) направил в обход через Маскирх. Эту дивизию австрийцы от Штокаха отбросили, после чего Журдан решил отступить за Рейн.
Эрцгерцог вознамерился наступать к границе Франции, однако этому воспротивился гофкригсрат. Он приказал Карлу-Людвигу-Иоганну отойти с армией к Рейну и тем самым оставить на произвол судьбы союзный русский корпус генерала Римского-Корсакова. Французы разбили его, а пробивавшиеся через Швейцарские Альпы войска А.В. Суворова оказались в одиночестве.
Конфликт с гофкригсратом привел к тому, что в 1801 г. эрцгерцог оставил пост главнокомандующего и уехал в чешскую Прагу. Однако Венский двор поручил ему возглавить защиту Богемии от французов, сформировав Богемский корпус волонтеров.
После того как Наполеон и маршал Моро разбили австрийцев при Маренго и Гогенлиндене, эрцгерцог снова встал во главе армии Венского двора. Он начал с того, что в 1805 г. провел реформу военной системы Австрийского государства. Гофкригсрат был преобразован в министерство, а сам реформатор стал первым военным министром Вены.
Началась Австро-русско-французская война 1805 г. Эрцгерцог принял на себя командование армией в Италии. 30 октября состоялось сражение при Кальдеро. Оно длилось до ночи, и 50 тысяч австрийцев смогли отстоять селение, сражаясь с 37 тысячами французов маршала Массены. Ночью эрцгерцог приказал отступить, увозя артиллерийский обоз. Победители потеряли 4 тысячи человек, австрийцы – 5 тысяч пленными и 3 тысячи убитыми и ранеными.
В 1806 г. эрцгерцог назначается генералиссимусом имперской армии и военным министром с неограниченными правами. Причина такого решения Венского двора была понятна: император французов Наполеон I приступил к завоеванием в Европе, и перед ним сразу встала Австрийская империя со своими обширными владениями в центре континента.
Численность имперской армии доводится до 500 тысяч человек, из них в действующих войсках находилось 300 тысяч. Остальные составили резерв – ландвер. Ушла в прошлое линейная тактика, армия стала строиться по корпусному принципу.
Новая война Австрии и Франции началась в 1809 г. Фельдмаршал Карл-Людвиг-Иоганн во главе обновленной армии выступил навстречу императору Наполеону. Военные действия велись на четырех театрах: на территории современных Германии и Польши, в Тироле и Далмации. Эрцгерцог встал во главе Германской армии.
Его план войны носил наступательный характер. Время начала войны Вена выбрала удачно: Наполеон вел трудную войну в Испании, где находились его лучшие войска. Против австрийцев мог действовать только маршал Даву с 60-тысячным корпусом.
Однако Бонапарт имел в Вене хорошую агентуру, которая вовремя сообщила ему о планах эрцгерцога. Он объявил во Франции дополнительный призыв, мобилизовал германских и польских союзников, сформировал новую армию, во главе которой встал сам. Наполеон решил главными силами действовать на юге Германии, в Баварии, у границы с Австрией.
Узнав об этом, Карл-Людвиг-Иоганн сосредоточил свою Германскую армию на Среднем Дунае, а на прикрытие Вены выделил 35-тысячный корпус генерала Гиллера. 10 апреля 140-тысячная армия эрцгерцога перешла реку Инн. Под Изаром армейский авангард разбил дивизию французов. После этого австрийский главнокомандующий по весенним дорогам двинулся к Регенсбургу, где сосредоточивался корпус маршала Даву.
22 апреля произошло Экмюль-Эглофсгеймское сражение. По диспозиции и Наполеон, и эрцгерцог наносили главный удар по правому флангу противника. Селение Экмюль несколько раз переходило из рук в руки. Тогда Наполеон бросил в прорыв всю свою кавалерию и одержал победу. Ночью австрийцы отступили.
Затем французская армия одержала еще одну победу – под Регенсбургом и начала наступление на Вену. Когда Наполеон подошел к ней, там находилось 25 тысяч войск под командованием эрцгерцога Максимилиана. Карл Австрийский имел 128 тысяч человек и 452 орудия, но его армия не могла прийти на помощь столичному гарнизону.
Наполеон опередил его, быстро переправив свою не менее многочисленную армию через Дунай. Он разбил австрийцев в Ваграмском сражении, и те стали отступать к границам Богемии на соединение с войсками эрцгерцога Иоганна. Но Бонапарт воспрепятствовал этому, нанеся противнику еще одно поражение.
14 октября стороны заключили Шенбрюннский мир. Фельдмаршал Карл Австрийский в той войне смог доказать возможность победы над французским императором-завоевателем. Наполеон уважительно относился к сопернику и потому избрал его своим представителем при бракосочетании с эрцгерцогиней Марией Луизой.