Карлу было семнадцать лет, когда он вступил в управление Чехией в качестве маркграфа Моравского. Он постарался прежде всего выкупить коронные имения, которые были заложены его отцом. Созванный им сейм в Праге выделил ему для этой цели необходимые денежные средства, и Карл выкупил десять замков в Чехии и Моравии. Он посадил в них бургграфов с гарнизонами, восстановил суды, затем стал приводить в порядок королевский замок, который к тому времени пришел в упадок. Но этот период наместничества длился недолго, Иоганн, испугавшись, что Карл свергнет его с престола, отобрал наместничество, правда, через два года вернул снова. Во время второго наместничества Карл добился освобождения чешской церкви от подчинения архиепископу Майнцскому. Однако в полную силу свою деятельность он развернул тогда, когда стал королем и начал править единолично без вмешательства отца.
Новый король Чехии. Избрание императором Священной Римской Империи
После смерти отца Иоганна Люксембургского Карл стал новым королем Чехии под именем Карла I Люксембургского. Позднее он получил имя Карл IV Люксембургский, когда стал императором Священной Римской империи. В его правление сложились границы Чешского государства, которые просуществовали до XVII века. Территория Чешской короны включала Чехию, Моравию, Верхнюю и Нижнюю Лужицы и Силезию.
Карл всемерно укреплял Чешское королевство. На сейме в Праге в 1348 году он подтвердил все грамоты, выданные Чехии его предшественниками. Он проводил разумную и эффективную экономическую политику, в результате которой в стране произошло экономическое оживление. Развивались земледелие, скотоводство, хмелеводство, насаждалось садоводство, разбивались виноградники, организовывались рыбные хозяйства. Появилось множество прудов, в которых разводили знаменитого чешского карпа. Карл развивал в Чехии виноделие — виноградная лоза была завезена из Бургундии. С его подачи начали культивировать сливовые деревья, привезенные из Лотарингии (сегодня сливовица является национальным спиртным напитком).
Ускорился рост городов и развитие ремесел. Росла добыча железа и драгоценных металлов, особенно серебра, процветали сукноделие и ткачество. Успешно развивалась торговля, была создана речная флотилия. Влтаву сделали судоходной до Эльбы. В целях обороны по всей стране воздвигались новые замки, ремонтировались старые.
Прага стала одним из самых крупных городов Европы. По воле императора облик столицы сильно изменился. Рядом с Вышеградом император основал «город в городе» — Нове-Место. Для удобства были построены широкие проспекты и большие площади, которые контрастировали с узкими улицами других европейских городов. Был перестроен знаменитый кафедральный собор Святого Вита. В 1357 году началось строительство нового каменного Карлова моста.
В 1362 году были возведены укрепления вокруг Градчан и Мала-Страны («Голодная стена»). Общая протяженность крепостных стен вокруг города достигла 6,5 км. Таким образом, Прага стала одним из крупнейших и самых развитых городов Европы. Население всех пражских кварталов превышало 60 тысяч жителей, а территория — 7,6 км².
Для хранения коронных регалий и архива Карл заложил в Праге особый форт, который был назван в его честь — Карлштейн.
Отношения с церковью
С юных лет воспитываясь при дворе французского короля, будущий император проникся идеей, что церковь должна укреплять королевскую власть. Он стремился к независимости чешской церкви, поэтому, когда папой стал его бывший наставник Пьер Роже де Бофор-Тюренн (под именем Климента VI), Карл добился у него буллы — учредить самостоятельное Пражское архиепископство, которое подчинялось напрямую римской курии. Пражскому архиепископству отныне было подчинено епископство Оломоуцкое; было также учреждено епископство Литомышльское. Таким образом, чешская церковь, которая раньше (с 973 года) находилась в ведении архиепископа Майнцского, с 1344 года стала самостоятельной. Кроме этого, Карл выхлопотал у папы разрешение построить монастырь с богослужением на старославянском языке. Эммаусский славянский монастырь был основан в Праге; для богослужения в нем были приглашены монахи-бенедиктинцы из Хорватии, которые знали старославянский язык. Этот монастырь в дальнейшем сыграл значительную роль в духовном подъеме чешского общества.