Son père lui a imposé une vie monastique qui convient peu à Carloman. Imitant son frère Louis le Bègue, il se révolte aussi contre son père en 870. Mais il est pris et Charles le Chauve, pour l’empêcher de se révolter de nouveau, le fait ordonner diacre malgré lui et il l’enferme à Senlis. Lorsque les légats du pape lui demandent de mettre son fils en liberté, Charles le Chauve céde mais il défend à Carloman de s’éloigner de la cour. Profitant de l’absence de son père qui était allé combattre en Bourgogne, Carloman se souleve de nouveau et il dévaste tout le pays qu’il traverse. Apprenant le retour de son père, il lui offre sa soumission mais en fait il commet à nouveau d’horribles cruautés. Stoppé par l’archevêque de Reims, il voit tous ses complices condamnés à mort et leurs biens saisis.

Son père le fait enfermer dans le château de Senlis. Il demande qu’il soit jugé comme parjure à son père et coupable d’avoir ravagé le royaume. Il perd alors son titre de diacre et ses dignités ecclésiastiques mais ses partisans fomentent des troubles et projettent de délivrer Carloman puis de le proclamer roi à la place de son père. Le conseil du roi, averti de ce complot, fait traduire de nouveau Carloman qui est condamné à mort en 872. Son père commue sa peine en le privant de la vue, « afin de faire pénitence ». Quelque temps après, Carloman s’échappe de prison et va trouver son oncle Louis le Germanique, qui lui offre une retraite à l’abbaye de St-Aubin. Carloman y meurt quelques mois après, de chagrin et d’ennui.