Carlos Leopoldo Nicolás Sixto de Vaudemónt (Viena, 3 de abril de 1643 - Wels, 18 de abril de 1690) fue el titular del Ducado de Lorena de 1675 a 1690, al tiempo que Lorena fue ocupada por Francia. Sin embargo, logró refugiarse con la dinastía de los Habsburgo, a cuyo servicio hizo una notable carrera militar siendo considerado junto con Albrecht von Wallenstein, Raimondo Montecuccoli y Eugenio de Saboya uno de los mejores generales que sirvió a la dinastía en el siglo XVII.
Carlos V de Lorena nació en Viena el 3 de abril de 1643. Su familia se encontraba allí después de haber perdido sus territorios que habían caído en manos francesas. Era hijo del Duque Nicolás Francisco y de Claudia de Lorena, segunda hija del Duque Enrique II el Bueno y de Margarita Gonzaga de Mantua (1591-1632).
Su madre, Claudia de Lorena, falleció en 1648 y su padre encomendó su educación y la de su hermano Fernando al Marqués de Beauveu.
Carlos había sido confinado al servicio eclesiástico, pero tras la muerte de su joven hermano mayor, Fernando Felipe, en 1659, se volvió heredero de la Casa de Lorena y renunció a sus hábitos religiosos.
Su padre, Nicolás II de Lorena pretendió casarle con Olimpia Mancini, sobrina del Cardenal Mazarino pero contaba con la desaprobación de Carlos IV de Lorena y finalmente el proyecto fracasó.
Tras la Paz de los Pirineos, Carlos se estableció en París con su familia, entrando a formar parte del ambiente de la Corte. Comenzó a frecuentar la compañía de María Juana Bautista de Saboya-Nemours de quien se enamoró a pesar de los consejos de sus allegados que sabían la dificultan de concertar ese matrimonio ya que se encontraba comprometida con Carlos Manuel II de Saboya. María Juana correspondía a su amor y sentía cierta repugnacia a casarse con el duque de Saboya pero Luis XIV de Francia no estaba dispuesto a que se rompiera el compromiso que convenía a su propio interés.
Finalmente María Juana fue enviada a Turín. Poco después Carlos tuvo un enfrentamiento con su tío Carlos IV de Lorena con motivo de su casamiento. El enfrentamiento fue violento y Carlos se vio privado de la sucesión de Lorena y Bar. Acudió a Luis XIV para que le ayudara a recuperar sus derechos pero el rey le recibió de mala gana y sin darle solución alguna.
Carlos de Lorena huyó de París, pidió una ayuda económica a su prima Margarita Luisa de Orleans pero esta se lo negó por no tener fondos. De París se dirigió a Luxemburgo, y tras haber conseguido liquidez marchó a Viena para ponerse bajo el servicio del emperador Leopoldo I de Habsburgo.
El emperador le acogió bien y dijo sentir mucho el mal recibimiento que le había dado su tío y el rey de Francia.
Poco después de su llegada a Viena comenzó una guerra contra el Imperio Otomano. La guerra comenzó porque el Imperio Otomano se mostró dispuesto a entronizar a Miguel Apafi I en Transilvania pese a las quejas austriacas.
El conflicto comenzó con una invasión otomana que logró la victoria en la batalla de Gran frente a un ejército austriaco dirigido por el Conde de Forgacs. El 28 de septiembre de 1663 tomó Nové Zámky y poco después cayeron en manos otomanas Neutra, Novi Grad y Levice.
Carlos de Lorena estaba al mando de un regimiento de caballería pero el emperador no le dio permiso para marchar al frente ya que contaba con solo 20 años y no lo juzgaba conveniente por lo que debía quedarse en la corte. Sin embargo, Carlos de Lorena, no podía soportar permanecer en ella y partió secretamente para reunirse con el ejército imperial que se encontraba comandado por Raimondo Montecuccoli.
En la Batalla de San Gotardo (1664) su participación fue fundamental ya que un fuerte ataque de los otomanos había desordenado el ala derecha imperial y Raimondo Montecuccoli tuvo que ordenar a las tropas de Carlos de Lorena que detuviesen a los turcos. Carlos de Lorena, y sus tropas, combatieron con gran ardor y lograron contener el avance otomano dando tiempo al resto de tropas a reagruparse y lanzar el contraataque decisivo.
A pesar de la victoria los otomanos contaban aún con ventajas y el Gran Visir Fazil Ahmed avanzó hacía las fronteras austriacas con un ejército de 40.000 soldados
Leopoldo I tuvo que ceder y en la Paz de Vasvár se reconoció a Miguel Apafi I como Príncipe de Transilvania y se reconocieron las conquistas otomanas.
Tras la guerra, Carlos de Lorena marchó con su regimiento a sus acuartelamientos en Silesia tras lo que viajó a Viena. Al llegar a la capital se vio aquejado de viruela y fiebre que casi acaban con su vida.
Tras recuperarse de la enfermedad le llegó la noticia del matrimonio de María Juana Bautista de Saboya-Nemours con Carlos Manuel II, duque de Saboya.
Durante los siguientes años, Carlos de Lorena disfrutó de la paz en la corte vienesa.