Después de abdicar, Carlos Antonio se convirtió en una figura prominente en la política prusiana.

Tras la caída del reaccionario ministro Manteuffel en 1858, y la ascensión del príncipe Guillermo como regente por su incapacitado hermano, el rey Federico Guillermo IV, se eligió un nuevo ministro moderadamente liberal, con Carlos Antonio como Ministro-Presidente.

El príncipe continuó en este rol hasta 1862, cuando dimitió en medio de una pelea con el parlamento sobre el presupuesto del ejército.

Unos pocos años más tarde, en 1870, se le hizo una oferta similar a su hijo mayor, Leopoldo, para el trono de España.

En 1864 el escultor alemán Jakob Alberty realizó un relieve, en el que retrató al príncipe montado a caballo.