El seu regnat coincidí amb l’esclat i les conseqüències de la Revolució Francesa; el comte de Floridablanca, vell ministre de Carles III, intentà d’evitar la introducció d’idees revolucionàries a la península Ibèrica i establí un cordó policíac a la frontera dels Pirineus. Però aviat calgué intentar de reforçar la situació precària de Lluís XVI de França i fou confiat el poder al comte d’Aranda, simpatitzant amb els enciclopedistes, que mantingué davant la França revolucionària una actitud expectant. Fou, però, destituït (1792) per la pressió de la reina Maria Lluïsa, a fi d’encimbellar el seu favorit Manuel de Godoy, jove militar que gaudí del favor de Carles IV durant tot el seu regnat. En ésser executat Lluís XVI (gener del 1793), Carles IV declarà la guerra a la República Francesa. La campanya, molt popular i iniciada amb bons auguris, acabà amb una invasió francesa de l’Empordà (guerra Gran) i del País Basc. Godoy hagué de signar la pau de Basilea (1795), i des d’aleshores Espanya restà sota l’òrbita del Directori francès per tal de mantenir l’aliança tradicional contra els anglesos, que l’atacaven repetidament (batalla del cap San Vicente, 1797) i li tallaven sovint les comunicacions amb Amèrica, i a fi de sostenir els drets familiars a Itàlia. Quan Napoleó esdevingué primer cònsol (1799) i emperador (1804), la submissió a França resultà encara més onerosa; tot i els esforços de Godoy per romandre neutral, l’atac anglès a la flota americana forçà Carles IV a declarar la guerra a la Gran Bretanya i a col·laborar amb Napoleó, que aleshores projectava l’assalt a Anglaterra. La desastrosa batalla de Trafalgar enfonsà (1805) definitivament la potència marítima creada pels primers Borbó. Des d’aleshores, l’oposició contra Godoy, especialment viva entre la noblesa, cristal·litzà entorn del príncep d’Astúries, Ferran; fou descobert un complot per a proclamar-lo rei i en foren castigats els promotors (procés d'El Escorial, 1807). Les mires de Napoleó sobre Portugal, aliada amb Anglaterra, conduïren Godoy a la signatura del tractat de Fontainebleau (1807). La penetració en massa de tropes franceses a la península Ibèrica que comportava el tractat induïren Godoy a planejar una fugida dels reis a Amèrica, però el motí d'Aranjuez (18 març de 1808) provocà la seva caiguda i l’abdicació de Carles IV a favor de Ferran VII. Napoleó convocà ambdós a Baiona, on obligà el fill a retornar el tron al seu pare, i aquest a renunciar-hi tot seguit a favor seu. Carles IV es retirà amb Maria Lluïsa i Godoy a Itàlia.
El regnat de Carles IV representà la liquidació dels pressuposts del despotisme il·lustrat, i un retrocés en el procés de liberalització cultural del país. Les guerres continuades contra Anglaterra arruïnaren el comerç i malmeteren greument el crèdit de la monarquia. Catalunya en resultà especialment perjudicada: l’estament mercantil barceloní intentà, en va, durant la visita dels reis a la ciutat (1802), d’apartar Carles de la política francòfila de Godoy. Les circumstàncies personals del monarca, d’intel·ligència limitadíssima —els retrats que en féu Goya ho palesen prou bé—, contribuïren al desprestigi de l’absolutisme i de la institució monàrquica.