Carlo Guicciardini nacque il 14 maggio 1825 dal conte Ferdinando e dalla contessa Veronica Zauli di Faenza. Da poco più di un anno i due coniugi erano rientrati a Firenze da Lucca, dove Ferdinando aveva rivestito il ruolo di suo maggiordomo maggiore, per il tempo del regno di Maria Luisa di Borbone. I genitori di Carlo, prima di sposarsi, erano entrambi rimasti vedovi dei precedenti matrimoni e avevano già avuto figli, ma alla famiglia Guicciadini mancava ancora l’erede maschio. Nel 1828 la sorella maggiore, Luisa, andò in sposa ad Angiolo Lotteringhi della Stufa; nel 1830 le due sorelline più giovani, Teresa e Caterina, di nove e otto anni, entrarono nell’Istituto della Santissima Annunziata di via della Scala, per la loro "educazione", ma otto mesi dopo Teresa morì e in suo ricordo Carlo, molti anni dopo, darà il nome di Teresa a sua figlia.
Carlo all’età di 10 anni, il 15 ottobre 1835, fu accompagnato dalla madre presso il Collegio Tolomei di Siena, dove avrebbe trascorso il resto della sua infanzia e tutta la sua adolescenza. Infatti nel '37 anche la madre morì, quando ormai abitava nei pressi di Bertinoro, in Romagna, con il figlio Pietro Guarini, avuto durante il suo primo matrimonio. La tutela del figlio minore fu allora assunta dal prozio Piero Guicciardini (poi l’avvocato Agrifoglio di Firenze) e da Mattias Mazzei.
Il 15 febbraio 1842, all’uscita dal Collegio, Carlo non era ancora maggiorenne e non lo era quando, il 27 gennaio 1844, sposò Giulia Pucci, anch'ella orfana di entrambi i genitori. Il viaggio di nozze dei giovani sposi si svolse fra Roma e Napoli.
Quando un anno dopo, l'11 febbraio 1845, nacque il loro primo figlio, lo chiamarono con il nome del principe ereditario al trono di Toscana, Ferdinando. La fedeltà ai regnanti di Toscana era manifesta e i Lorena ricambiavano i due coniugi con importanti incarichi affidatigli nel corso del tempo, fino all’epilogo segnato dalla partenza dei granduchi dallo Stato del 1859. Il 18 agosto 1857, durante il viaggio che Pio IX fece nello Stato di Toscana per rinsaldare i contatti con le famiglie di fede 'lorenese' che avrebbero potuto entrare in gioco contro l’unificazione italiana, i Guicciardini erano stati visitati dopo il soggiorno alle Maschere dei Gerini e prima del suo ingresso in città. Carlo e Giulia avevano accolto il papa e il suo corteggio nella Villa di Montughi situata nei pressi della via Bolognese, per un pranzo consumato insieme al granduca Leopoldo II e ai figli, gli arciduchi Ferdinando e Carlo.
Oltre agli interessi politici, Carlo si trovava sulle spalle la gestione dell’eredità dei beni dei suoi avi. I beni agricoli della famiglia erano ingenti e contavano le storiche proprietà di Poppiano e di Lucignano, accorpate proprio dai tutori del giovanissimo Carlo in un unica fattoria nel 1834, e le proprietà che provenivano dall’eredità di Piero Bardi situate a Prato e a Usella, alla Mangona e a Ghireto. Carlo, però, era attratto dai beni cittadini. Per intervenire alla Villa di Montughi egli chiamò l’architetto Giuseppe Poggi nel 1846, che lavorò per ristrutturare il Palazzo del Lungarno fra il 1847 e il 1851. Carlo e Giulia intrapresero numerosi viaggi nel Lombardo Veneto, a Vienna, a Londra, a Parigi allo scopo di reperire e acquistare gli arredi per il palazzo di famiglia, nei confronti del quale Carlo riservò ogni cura durante tutta la sua vita.
Il 6 febbraio 1862 nacque il terzogenito della coppia, Lodovico, che per poco tempo poté godere delle cure paterne. Carlo morì sei mesi dopo all’età di 37 anni e tre mesi, a Parigi, dove era giunto il 25 luglio con Antonietta Centurione Strozzi e il nipote Giovanni Guarini. La moglie fu richiamata dalle terme di Acqui dove si trovava con la figlia Teresa e imbarcata urgentemente per la Francia. La notte del 27, la direzione dell’albergo dove il giovane conte si trovava aveva chiamato il medico che rilevò la gravità dei primi sintomi di una malattia polmonare. Poche ore dopo l’arrivo di Giulia, il pomeriggio del 2 agosto, Carlo spirò.