Undecimo figlio (Torino 1765 - ivi 1831) di Vittorio Amedeo III, nel 1798 seguì il fratello Carlo Emanuele IV in Sardegna e dal 1799 al 1821 (di fatto però solo fino al 1816) resse, come viceré, l'isola con accorgimento ed energia. Dal 1816 visse nel continente, specialmente nella propria villa di Govone e alla piccola corte di Modena, ove le sue idee reazionarie ne fecero un sostenitore del nipote Francesco IV. Scoppiata nel 1821 la rivoluzione in Piemonte, l'abdicazione del fratello Vittorio Emanuele I lo costringeva, suo malgrado, a salire sul trono di Sardegna (13 marzo), che avrebbe occupato fino alla morte. Da Modena, ove si trovava, C. F. impose subito al reggente Carlo Alberto, che aveva concesso la costituzione di Spagna, di ritirarsi con le truppe fedeli presso il gen. V. Sallier de La Tour e invocò l'intervento austriaco. Reazionario convinto e assertore del diritto divino dei re, ridiede la posizione di erede presunto al nipote Carlo Alberto solo dopo che questi ebbe fatto, con la campagna del 1823 contro i liberali spagnoli, valida ammenda delle velleità liberali del 1821. Nulla di brillante illustrò il regno di C. F., salvo la spedizione contro Tripoli del capitano F. Sivori nel 1825 e un corpo organico di leggi date alla Sardegna nel 1827.