Era jefe de escuadrón de la Guardia Real cuando Carlos María Isidro de Borbón llamó a las armas a sus partidarios.
Con objeto de reunirse con el pretendiente, marchó a Francia en la unión de otros muchos oficiales de la Guardia Real que no querían servir a la reina viuda María Cristina de Borbón-Dos Sicilias.
Carlos O'Donnell fue recibido con los brazos abiertos, pues se le tenía por uno de los oficiales más distinguidos del Ejército.
[1] Zumalacárregui le encargó que organizara la caballería carlista, misión que aceptó y en la que demostró sus dotes de caudillo.
A poco de llegar al campo carlista, Carlos O’Donnell fue ascendido a mariscal de campo de las filas carlistas.