Karol II Łysy (ur. 13 VI 823, zm. 6 X 877) – król zachodniofrankijski (koronacja w 848) i cesarz od 875 roku. Syn Ludwika I Pobożnego i Judyty z rodu Welfów, ojciec Ludwika Jąkały i Karola Dziecię. Pochowany w opactwie Saint-Denis.
Jego późne narodzenie zburzyło porządek ustanowiony w Ordinatio imperii w 817 roku. Nadanie Karolowi osobnej dzielnicy przez Ludwika I spowodowało długotrwały kryzys dynastyczny i polityczny w monarchii frankijskiej, przełamany dopiero w traktacie z Verdun w 843 roku, przyznającym Karolowi Neustrię z Bretanią, Akwitanię i część Burgundii.
Początki jego władzy opierały się na kruchych podstawach. Mimo że w 843 roku zawarł układ w Coulaines z możnymi świeckimi, jak i z duchownymi o wzajemnym respektowaniu praw, szlachta zachodniofrankijska wielokrotnie proponowała przejęcie władzy Ludwikowi Niemcowi, a najazdy Ludwika w latach 854 i 858–859 poważnie zagroziły panowaniu Karola.
Jego też część imperium była najbardziej narażona na nieustanne od 841 roku najazdy Normanów. Zmuszony był zwalczać narastające separatyzmy plemienne i regionalne. Akwitańczycy uznali jego władzę dopiero w 848 roku, uprzednio detronizując Pepina II Akwitańskiego, bratanka Karola. Bretania, nigdy całkowicie nie podbita przez Karolingów, została w 868 roku uznana faktycznie za samodzielne państwo, płacące jedynie trybut. W 855 roku Karol osadził syna, Karola Dziecię, jako współkróla na tronie akwitańskim, a w 856 roku Ludwika Jąkałę – jako współkróla w Neustrii. Dopiero pokój w Koblencji w 860 roku z Ludwikiem Niemcem umożliwił Karolowi stopniową konsolidację państwa.
Śmierć Karola Dziecię w 866 roku zapobiegła ewentualnym sporom dynastycznym. Śmierć króla Lotara II w 869 roku oraz wewnętrzne spory w Lotaryngii skłoniły Karola II do jej zajęcia i koronacji w Metzu. Aby uniknąć starcia z Ludwikiem Niemieckim, doprowadził w 870 roku w Mersen do podziału Lotaryngii. Po śmierci w 875 roku króla Włoch, cesarza Ludwika II, syna Lotara I, przewidziany na jego następcę Karloman, syn Ludwika II Niemca, został wyprzedzony przez Karola II, który w tym samym roku koronował się za zgodą papieża. Odtąd przez następne stulecia utarła się zasada, że dysponentem cesarskiej korony są wyłącznie papieże.
Koronacja cesarska otwierała nowy, wielkofrankijski etap polityki Karola, który po początkowych sukcesach, jak podporządkowanie Włoch, równie nagle znalazł się w głębokim kryzysie. Śmierć przerwała tę próbę odbudowy karolińskiej wielkości. Nie do przecenienia są zasługi Karola II dla dogorywającego renesansu karolińskiego; jako jego mecenas zgromadził na swoim dworze znakomitych luminarzy kultury łacińskiej.