Năm 18 tuổi, ông lãnh đạo cuộc nổi dậy chống lại anh trai mình là vua Erik XIV vì ông này quá tàn bạo. Cuộc nổi dậy này thực chất do Johann của Ba Lan lãnh đạo, Karl có thể chỉ hưởng ứng chư không tham gia cuộc nổi dậy này. Sau khi Eric XIV bị tân vương truất phế và giết chết, Karl hầu như không có động tĩnh gì với triều đại Johann III và chịu yên phận ở Södermanland. Mãi đến khi vua Johann III có nhiều ưu đãi với Công giáo La Mã, vì hoàng hậu Catherine vốn là một công chúa người Ba Lan theo Công giáo; đã khiến Karl rất tức giận. Quan hệ của Karl với Johan III luôn căng thẳng. Một mặt, ông không hề cảm thông với các khuynh hướng của Giáo hội Công giáo từ Johan III, mặt khác ông kiên quyết chống lại tất cả những nỗ lực của nhà vua để hạn chế quyền lực của ông với tư cách là công tước xứ Södermanland. Do nhà vua được thế lực của Quốc hội và các quý tộc hết sức ủng hộ, nên mọi hoạt động của Karl đều bất thành.

Cơ hội đã đến rất bất ngờ cho Karl, khi mà năm 1583 quốc vương Johan III của Thụy Điển vừa chết và con trai của ông ta là Sigismund III lên ngôi. Vốn là một người quá tôn sùng Công giáo, tân vương Sigismund khiến toàn dân Thụy Điển rất tức giận khi ông ta (tức Sigismund) có thể đưa Thuỵ Điển trở lại với Công giáo La Mã. Nắm bắt được tình hình này, Karl triệu tập hội nghị tôn giáo ở Uppsala, tại đó giới tăng lữ đã thông qua một bản tuyên bố xác định dứt khoát Thuỵ Điển là một quốc gia theo đạo Tin Lành Luther. Tuy nhiên, người cháu trai đã kiên quyết chống lại mọi hành động của Karl để giữ vững quan điểm về một đất nước Thụy Điển theo Công giáo. Karl đã nhanh chóng chống lại người cháu trai của minh một cách quyết liệt nhất, kết quả là đến năm 1595 Nghị viện đề cử Karl làm Nhiếp chính vương Thụy Điển thay Sigismund đang bận chiến tranh ở phương xa. Năm 1599, công tước Karl làm đảo chính[1] đánh bại Sigismund trong trận Stangebro. Tháng 5/1599, Karl vận động Nghị viện (riksdag) phế truất Sigismud làm ông ta phải vào ngôi vua Ba Lan để tồn tại đến 1632.