Com recursos suficientes para educar os filhos, mas talvez escassos para garantir-lhes posição no exército ou casamento socialmente dignificante, Miguel López dirigiu dois dos seus quatro filhos homens para a carreira clerical.
Carlos Antonio não pode freqüentar como o doutor José Gaspar de Francia a prestigiosa universidade de Córdoba. Após realizar os estudos básicos em Asunción, ingressou no Real Colégio de San Carlos, destinado à preparação dos clérigos, a única instituição de grau superior do Paraguai. Destacando-se nos estudos e disposto a seguir o magistério, recebeu as ordens menores, concorrendo e obtendo a situação, em 1814, com 24 anos, de catedrático de Artes [filosofia] naquele centro de estudos. Viviam-se então os primeiros anos da Independência da província do Paraguai, da Espanha e de Buenos Aires.
No Colégio de San Carlos, em 1817, Carlos Antonio assumiu igualmente a cátedra de Teologia Moral e Dogmática, sempre sob a proteção das autoridades clericais, responsáveis pela instituição. As mesmas dignidades religiosas que truncaram, anos antes, a vida acadêmica do futuro ditador perpétuo do Paraguai, devido à independência de espírito, apesar de sua elevada e reconhecida formação universitária.
Enquanto repartia lições no Colégio de San Carlos, Carlos Antonio empreendeu estudos em Direito, que lhe permitiram dedicar-se à advocacia, quando do cerre da instituição, em março de 1823, durante o governo do dr. Francia. Ao fechar as portas, o Colégio Seminário encontrava-se já em plena decadência, quase sem alunos, devido à depressão política e social da oligarquia crioula, sob a ordem francista [1813-1840].
Em 1826, com 36 anos, Carlos Antonio casou-se com Juana Pabla Carrillo, filha de família crioula abonada, recebendo como dote uma estância, em Vila del Rosario, a uns 240 km ao norte de Asunción. Do matrimônio, criaram-se cinco filhos: Francisco Solano; Venacio; Benigno; Inocencia e Rafaela. Quando da consolidação da ditadura de Gaspar de Francia, Carlos Antonio, já homem de posses, retirou-se para sua estância, visitando esporádica a capital, até a morte do ditador, em 20 de setembro de 1840.
Com o falecimento de Francia, abriu-se período de instabilidade política no país, com forte luta entre o partido francista e as tendências oligárquico-crioulas restauradoras. Através de pronunciamento militar, Carlos Antonio tomou as rédeas do governo, em forma extra-oficial, para ser, a seguir, designado, por congresso geral, em 1841, como um dos dois cônsules que governariam o país, por três anos. Apesar da divisão formal de poder, Carlos Antonio manteve estreitamente em suas mãos a administração do Paraguai.
Entronizado a seguir com amplos poderes como presidente, por dez anos, no congresso geral de 1844, Carlos Antonio seria repetidamente reeleito, até falecer, em 10 de setembro de 1862, após um mês de enfermidade, às três horas da madrugada. A morte foi anunciada, em Asunción, por tiros de canhão. Após missa e desfile fúnebre, Carlos Antonio foi enterrado na igreja de Trindade. Não houve pugna pela sucessão, após quase vinte anos de sua presidência.
Carlos Antonio designara, em agosto de 1862, em "envelope cerrado", como vice-presidente, seu filho primogênito, que participava, havia muito, da gestão governamental. Com as rédeas do governo nas mãos, o brigadeiro Francisco Solano López não teve maiores dificuldades para reeleger-se presidente, no congresso geral chamado devido à morte de seu pai, também por dez anos.
A historiografia tradicional paraguaia foi em geral pródiga em elogios à administração de Carlos Antonio López, do mesmo modo que foi dura com a de seu antecessor, o doutor José Gaspar de Francia. Mesmo sem ter realizado restauração social e política plena, em relação ao período pré-francista plebeu, o longo governo de Carlos Antonio ampliou fortemente o poder político do clero e da oligarquia crioula proprietária, a grande base de apoio da nova ordem.
Seu filho Francisco Solano López governaria o Paraguai por menos de oito anos, até sua morte, em Cerro Corá, em 1º de março de 1870.