Objął rządy po abdykacji królowej Krystyny. Był zwolennikiem silnej władzy królewskiej. Kontynuował politykę Gustawa II Adolfa i dążył do zwiększenia kontroli Szwecji nad Morzem Bałtyckim. W tym celu prowadził wojnę przeciwko Polsce (1655-1660) i dwukrotnie przeciwko Danii (1657-1658 i 1659-1660). Jego agresywne działania zaniepokoiły wszystkich sąsiadów Szwecji i doprowadziły do stworzenia silnej koalicji (Dania, Polska, cesarz, Holandia, Brandenburgia), w walce z którą Szwecja poniosła porażkę. Z trudnej sytuacji uratowała Szwecję niespodziewana śmierć Karola Gustawa, która dała okazję do rozpoczęcia negocjacji pokojowych.
Głównym rezultatem tej serii wojen było upokorzenie Danii, która utraciła na rzecz Szwecji prowincje na zachodnim brzegu cieśniny Sund, tym samym tracąc niepodzielną kontrolę nad głównym wyjściem z Morza Bałtyckiego. Trwałą korzyścią dla Szwecji z wojny z Polską było formalne zrzeczenie się przez Jana Kazimierza roszczeń do tronu szwedzkiego i zrzeczenie się przez Rzeczpospolitą pretensji do posiadłości szwedzkich w Inflantach.