Carl Gustaf Wrangel se narodil v Uppsale v rodině německého původu, která se usadila ve Švédsku. Už v mládí se rozhodl pro vojenskou kariéru a ve věku 20 let se vyznamenal v boji jako kapitán jezdectva. Tři roky poté už byl plukovníkem a roku 1638 už generálmajorem. To ještě stále sloužil v Německu.
V roce 1644 byl pověřen velením flotily, která 23. října porazila Dány u Fehmarnu. O dva roky později byl v hodnosti polního maršála převelen do Německa, kde vystřídal Torstensona jako velitele švédské armády. V této funkci setrval až do konce války.
V roce 1655 velel flotile, ale už o rok později spolu s braniborským kurfiřtem bojoval ve třídenní bitvě u Varšavy proti Polákům. Roku 1657 vpadl na Jutský poloostrov a o rok později s využitím ledu dobyl ostrovní pevnost Kronborg.
Roku 1657 byl jmenován lordem velkoadmirálem a roku 1664 lordem ochráncem Švédského království. Jeho poslední tažení však zejména kvůli jeho podlomenému zdraví dopadlo špatně. Poté co jeho nevlastní bratr Waldemar utrpěl porážku v bitvě u Fehrbellinu byl odvolán z velení a krátce nato zemřel na ostrově Rujana vě věku 62 let.
