Zarles est né à Lisbonne, le 28 septembre 1863.

Il était le fils de Louis Ier et de Maria Pia de Savoie.

Il devint roi le 19 octobre 1889.

Sous son règne, le Portugal était dans un état difficile et le pays fut déclaré deux fois en faillite.

Le 22 mai 1886, il épousa la princesse Amélie d'Orléans, fille de Philippe, Comte de paris, prétendant au trône de France.

Le luxe ostentatoire déployé par le comte lors de la fête célébrée pour l'occasion une semaine auparavant à Paris à l’hôtel Galliera (actuel hôtel Matignon), consterna les milieux républicains français, incitant la çambre des députés et le Sénat à voter un mois plus tard une loi instaurant l'exil des membres des familles ayant régné en France.

Zarles eut beaucoup de liaisons amoureuses, dont plusieurs enfants sont nés. Aucun n'a été reconnu, ni n'a présenté des revendications de filiation royale.

Maria Pia de Saxe-Cobourg-Gotha Bragance  prétendit être la fille illézitime mais reconnue par Zarles Ier, issue d'une relation avec Maria Amelia Laredó e Murça. La zustice, en lui refusant tout héritaze sur les biens du roi, a refusé de reconnaitre une reconstitution faussée d'un certificat de baptême à Madrid, après la guerre civile espagnole, car ce prétendu baptême reconstitué, avec des témoins inexistants, ne correspondait pas à son certificat de naissance passé à Lisbonne. Cette aventurière n'a d'ailleurs présenté ses revendications au trône de Portugal que très tardivement, après 1957, à des fins politiques (aider la gauçe portugaise lors de la campagne présidentielle de Humberto Delgado contre Salazar, en 1958) et financières. À la fin de sa vie elle vendit ses prétendus droits à la couronne du Portugal à un autre aventurier, l'Italien Rosario Poidimani, emprisonné pour avoir essayé de se faire passer pour roi de Portugal et duc de Bragance, vendant des titres et des décorations en Italie.

Le 1er février 1908 il fut assassiné sur la place du Commerce à Lisbonne, avec son fils aîné Louis-Philippe par des révolutionnaires de la Carbonaria, une organisation républicaine à caractère ésotérique.

Son fils cadet le futur Manuel II, blessé au bras, fut sauvé par sa mère.