Kaiser Karl, dessen Bildungsideal das Kaiser-Karls-Gymnasium nicht nur durch den Namen und die lange Tradition der Schule verbunden ist, legte in seiner Bildungsreform vor rund 1200 Jahren in Europa schon den Grundstein dessen, dem die Schule sich auch heute noch verpflichtet fühlt: dem ganzheitlichen Bildungs- und Erziehungsideal. Ein junger Mensch ist demnach mit Herz, Kopf und Verstand in seiner Gesamtheit als Individuum mit all seinen Talenten und Neigungen zu fördern, um vielseitig auf die Anforderungen der heutigen globalisierten Berufswelt vorbereitet zu sein. Ein hoher Anspruch, den das Kaiser-Karls-Gymnasium nicht nur durch eine solide unterrichtliche Bildungs- und Erziehungsarbeit, sondern auch durch seine Verpflichtung dem Gedanken eines vereinten Europas gegenüber zu erreichen versucht. Umgesetzt wird dies durch eine gezielte Schwerpunktsetzung in den Bereichen Sprachliches Lernen, MINT-Lernen und Kulturelles Lernen, dem Einsatz moderner Unterrichtsmethodik mit kooperativen Lernformen und Arbeitstechniken sowie einer Vielzahl unterrichtlicher und außerunterrichtlicher Angebote.
Um neben einer soliden gymnasialen Bildung auch dem allgemeinen Erziehungsauftrag der „persönlichen Entfaltung in sozialer Verantwortlichkeit“ gerecht zu werden, sieht sich die Schule verpflichtet, Schülerinnen und Schülern am Kaiser-Karls-Gymnasium dazu zu verhelfen, dass sie in allen Bereichen zu selbstbewussten, verantwortungsbereiten, kritischen und selbstständigen Menschen werden. Das Entwickeln einer Individualität mit sozialer Verantwortung geschieht in der für alle jungen Menschen besonderen Phase der Selbstfindung. Deshalb versucht die Schule auch eine alle prägende Atmosphäre zu schaffen, in der Menschen offen, respektvoll und tolerant miteinander umgehen und gemeinsam, engagiert und hilfsbereit miteinander leben, arbeiten und lernen.