Nagyapja XIII. Alfonz spanyol király volt, a család a köztársaság 1931-ben történt kikiáltását követően hagyta el hazáját. Fiatal korára súlyos árnyékként vetült az a fegyverbaleset, amelyben nála három évvel fiatalabb öccse, a 15 éves Alfonso életét vesztette.
A spanyol polgárháború után a Franco tábornok által kiépített diktatórikus rendszer ugyan névleg visszaállította a monarchia intézményét, de az ország évtizedeken át király nélküli királyság maradt. János Károly apja kifejezett kívánságára 10 éves korától Spanyolországban tanult, majd itt végezte el a katonai akadémiát s szerzett tiszti rangot a légierő és a haditengerészet kötelékeiben.
Tanulmányait végül a madridi Complutense Egyetemen fejezte be, ahol alkotmányjogot, nemzetközi jogot, és közgazdaságtant hallgatott.
Az utódlási törvény 1969-es elfogadását követően (amely János Károlyt Spanyolország hercegévé és leendő királyává nevezte ki) hivatalos látogatásokon és eseményeken képviselte Spanyolországot. Franco halála után, 1975. november 22-én lépett trónra I. János Károly néven, s jelentős szerepet játszott a demokratikus politikai átmenetben. A jogi és alkotmányos reformok visszaállították az uralkodó család jogait, de az 1978-as alkotmány értelmében szerepe inkább szimbolikus jelentőségű. Amikor 1981-ben veszélybe került az új demokrácia, az alkotmányos intézményrendszer védelmében fellépve maga az uralkodó törte le a puccskísérletet.
János Károly 1962. május 14-én Athénban vette feleségül Zsófia görög és dán hercegnőt. A frigyből három gyermek született: Elena 1963-ban, Cristina 1965-ben, s végül a trónörökös Felipe 1968-ban. A családjáért rajongó uralkodó egyet kért gyermekeitől: hatvanéves kora előtt ne tegyék nagyapává. Kívánsága teljesült, Elena 1998-ban adott életet az első királyi unokának, akit azóta összesen hét követett. Az angolul, spanyolul, franciául, olaszul, portugálul és katalánul kiválóan beszélő uralkodó lelkes rádióamatőr, motoros, vitorlázóként pedig részt vett 1972-es nyári olimpiai játékokon.
I. János Károly mintegy harminc egyetem díszdoktori címének büszke tulajdonosa, emellett több neves kitüntetés birtokosa, 1994-ben a Magyar Köztársaság Érdemrend nagykeresztje (katonai tagozat) kitüntetését is átvehette. Az uralkodó népszerűségét mutatja, hogy egy közelmúltban végzett felmérés szerint minden idők legnépszerűbb spanyolja lett, megelőzve Cervantest és Kolumbuszt is.
