Se unió a la Guerra Necesaria, en la cual alcanzó los grados de coronel.
En 1901, concluyó la carrera de Derecho y se dedicó a la política.
Durante las primeras décadas de la República, ocupó diversos cargos políticos y diplomáticos.
Restaurada la República en 1909, se le llamó como embajador en Italia, y realizó posteriormente otras funciones diplomáticas como ministro plenipotenciario de Cuba en Argentina, Estados Unidos, Francia, Reino Unido y México.
Los jóvenes militares que controlaban el nuevo orden de cosas comenzaron a conspirar contra él, junto a un grupo de activistas representantes de los principales movimientos de oposición que se presentaron en palacio, a fin de establecer un nuevo ejecutivo, incluso la Policía nacional apoyaba al nuevo traspaso, de manera que Céspedes sin fuerzas para resistir tuvo que ceder, y abandonó el palacio presidencial retirándose a su hogar y quedando el gobierno en manos de una Pentarquía integrada por Ramón Grau San Martín, Sergio Carbó, Guillermo Portela, José Miguel Irisarri y Porfirio Franca, dicha Pentarquía no fue aceptada internacionalmente por lo que poco tiempo después fue disuelta, y nombrado Ramón Grau San Martín nuevo presidente.
Carlos fue reintegrado al servicio diplomático y designado embajador cubano en España.