胡安·卡洛斯幼时随其父旅居意大利、瑞士和葡萄牙等国。1947年，佛朗哥宣布恢复君主政体并任国家元首，他选中胡安·卡洛斯为未来的国王并召其回国接受教育。胡安·卡洛斯中学毕业后，接受了全面的军事训练，先后在西陆、海、空三军军事学院学习。
1956年的复活节时候胡安·卡洛斯难得回到葡萄牙的家里与家人共度复活节，晚饭过后，巴塞罗那伯爵与其妻子，2个女儿在楼下休息，而胡安·卡洛斯与他的14岁弟弟阿方索·卡洛斯在2楼玩耍，这时巴塞罗那伯爵听到了一声枪响，只见胡安·卡洛斯跑下来说阿方索·卡洛斯在玩手枪的时候手枪走火，射中了自己的头部。巴塞罗那伯爵赶紧上去查看，当巴塞罗那伯爵到了上面时发现阿方索·卡洛斯已经奄奄一息了，这样阿方索·卡洛斯就死在他的父亲巴塞罗那伯爵怀中。
虽然皇室对次事件说的是一起意外，但是在阿方索王子死后的第2天便下葬，并没有进行尸检，而且据知情人士说子弹是从阿方索王子的鼻孔中射入，这样一个低角度，枪走火是很难射入的，而且唯一的目击人就只有胡安·卡洛斯王子了。
1960年，他入马德里大学攻读政治、法律、哲学、历史、文学、国际法等课程。大学毕业后，胡安·卡洛斯开始从政实践，先后到政府各部门熟悉行政管理情况。
1962年，胡安·卡洛斯与希腊公主索菲娅结成连理，育有二女一子。索菲娅王后1938年11月生于希腊，系已故希腊国王帕普洛之长女。索菲娅幼时曾随其祖母流亡伦敦和埃及等地，1945年返回希腊，受教于一家英国人开办的学校，后到德国上中学。她爱好历史、考古，曾做过护士，对各国文化古迹有浓厚兴趣。索菲娅王后通晓希腊语、英语、德语、西班牙语和意大利语。
1969年7月，西班牙议会批准胡安·卡洛斯为未来的国家元首。
1975年11月登基，王号为胡安·卡洛斯一世。他同时也是西班牙武装部队最高统帅，在西班牙政治生活中具有重要影响。胡安·卡洛斯一世国王还是西班牙武装部队最高统帅。他对内主张“改革”和“民主化”，对外主张同所有国家保持友好关系。
1981年2月23日，西班牙发生军事政变。费利佩的父亲胡安·卡洛斯国王以其超凡的智慧和魄力化解了军、政两界的矛盾，使西班牙避免了内乱，同时推动了民主政治的改革。为西班牙人民所拥戴。
2005年5月，其子36岁的西班牙王储费利佩与31岁的新娘莱蒂齐亚·奥尔蒂斯结婚。新娘奥尔蒂斯是西班牙著名电视节目主持人，是西班牙首位平民王储妃。同年11月，王储夫妇的女儿莱昂诺尔公主出生，莱昂诺尔是国王胡安·卡洛斯一世和王后索菲娅的第7个孙子女，也是继王储费利佩之后的西班牙王位第二顺位继承人。
2014年6月2日父亲胡安·卡洛斯宣布退位，让位与其子费利佩王子
2014年6月19日，在西班牙马德里，西班牙国王费利佩六世（前）出席登基典礼前的阅兵仪式。 新华社记者谢海宁摄。
